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函数f(x)=ax2+2x+1,g(x)=lnx. (I)设F(x)=f(x)-...

函数f(x)=ax2+2x+1,g(x)=lnx.
(I)设F(x)=f(x)-g(x),求F(x)的两个极值点的充要条件.
(II)求证:当a≥0时,不等式f(x)≥g(x)恒成立.
(I)由F(x)=f(x)-g(x)=ax2+2x+1-lnx,其定义域为(0,+∞),知=,由F(x)有两个极值点,知方程2ax2+2x-1=0有两个不相等的正根,由此能求出F(x)有两个极值点的充要条件. (II)不等式f(x)≥g(x)恒成立的充要条件是在(0,+∞)上恒成立.令h(x)=lnx-(2x+1),则,由此能够证明当a≥0时,不等式f(x)≥g(x)恒成立. 【解析】 (I)函数f(x)=ax2+2x+1,g(x)=lnx, ∴F(x)=f(x)-g(x)=ax2+2x+1-lnx, 其定义域为(0,+∞). ∴=, ∴F(x)有两个极值点, ∴方程2ax2+2x-1=0有两个不相等的正根, ∴, 解得, ∴F(x)有两个极值点的充要条件是. (II)证明:不等式f(x)≥g(x)恒成立的充要条件是: F(x)=ax2+2x+1-lnx≥0在(0,+∞)上恒成立, 即在(0,+∞)上恒成立. 令h(x)=lnx-(2x+1),则, 当x∈时,h′(x)>0, 当时,h′(x)<0. ∴时,h(x)max=, 故x∈(0,+∞),都有, ∴当a≥0时,在(0,+∞)上恒成立, 即当a≥0时,不等式f(x)≥g(x)恒成立.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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