问题: 函数
f(x)=x^2-alnx在(1,2]是增函数,g(x)=x-a √x在(0,1)是减函数
(1)求f(x).g(x)的表达式
(2)求证:当x>0,f(x)=g(x)+2有唯一解
解答:
解:(1)根据题目知道f'(x)=2x - a/x
令f'(x)>0得到2x>a/x 解得x>根号下a/2
所以当x>根号下a/2时函数是增函数,又知道该函数在(1,2]是增函数
所以得到根号下a/2 <=1,所以a<=2
而g'(x)=1-a/2√x
令 g'(x)=1-a/2√x<0
解得2√x<a x<a^2/4
又知道g(x)在(0,1)为减函数,所以a^2/4>=1,a>=2
综上a=2
所以f(x)=x^2 - 2lnx g(x)=x-2√x
(2)设h(x)=f(x)-g(x)-2=x^2 - 2lnx -x +2√x -2
h'(x)=2x-2/x -1 +1/√x
=(2x^2 -x +√x -2)/x
因为分母恒大于0(条件)
而分子=2(x+1)(x-1)-√x (√x -1)
=2(x+1)(√x +1)(√x -1)-√x (√x -1)
=(√x -1)[2(x+1)(√x +1)-√x ]
=(√x -1)[2x√x +2x+√x +2]
其中第二个括号恒大于0,所以令h'(x)=0解得x=1
所以0<x<1时为减函数,x>1为增函数,而h(1)=0
所以h(x)=0只有在x=1处才为0
即h(x)=0有唯一解
也就是f(x)=g(x)+2有唯一解x=1 (x>0)
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