已知函数f(x)=lnx-a(x?1)x+1.(Ⅰ)若函数f(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,求实数a的取值范围;

2025-02-26 18:54:15
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(Ⅰ):∵f(x)=lnx-
a(x?1)
x+1

∴f′(x)=
1
x
-
a(x+1)?a(x?1)
(x+1)2
=
x2+(2?2a)x+1
x(x+1)2

∵函数f(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,
∴∴f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即x2+(2-2a)x+1≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴2a-2≤x+
1
x
≤2,当且仅当x=1时取等号,
∴a≤2,
故实数a的取值范围为(-∞,2],
(Ⅱ)证明:要证
p?q
lnp?lnq
p+q
2

只需要证:
p
q
?1
ln
p
q
p
q
+1
2

即证ln
p
q
2(
p
q
?1)
p
q
+1
>0,
设h(x)=lnx-
2(x?1)
x+1

由(Ⅰ)知函数在(1,+∞)上为单调递增函数,又
p
q
>1

∴h(
p
q
)>h(1)=0,
即ln
p
q
-
2(
p
q
?1)
p
q
+1
>0,
p?q
lnp?lnq
p+q
2