问答题(2022年全国甲·理

已知函数f(x)=ex/x-ln⁡x+x-a.

(1)若f(x)≥0,求a的取值范围;

(2)证明:若f(x)有两个零点x1,x2,则x1x2<1.

答案解析

(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f' (x)=(1/x-1/x2 ) ex-1/x+1=1/x (1-1/x) ex+(1-1/x)=(x-1)/x (ex/x+1),令f'(x)=0,得x=1.当x∈(0,1),f' (x)<0,f(x)单调递减,当x∈(1,+∞),f' (x)>0,f(x)单调递增,f(x)≥f(1)=e+1-a,若f(x)≥0,则e+1-a≥0,即a≤e+1所以a的取值范围为(-∞,e+1].(2)由题知,f(x)一个零点小于1,一个零点大于1,不妨设x1<1<x2要证x1 x2<1,即证x1<1/x2 .因为x1,1/x2 ∈(0,1),即证f(x1 )>f(1/x2 )因为f(x1 )=f(x2 ),即证f(x2 )>f(1/x2 )即证ex/x-lnx+x-xe1/x-lnx-1/x>0,x∈(1,+∞)即证ex/x-xe1/x-2[lnx-1/2 (x-1/x)]>0下面证明x>1时,ex/x-xe1/x>0,ln⁡x-1/2 (x-1/x)<0.设g(x)=...

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