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[函数] $g(x)=lnx+\frac{1}{2x}-m$有两个零点的条件

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走走看看 Posted 2020-8-23 11:28 |Read mode
Last edited by 走走看看 2020-8-23 11:44$g(x)=lnx+\frac{1}{2x}-m$有两个零点的条件。

这道题很容易求出m>1-ln2。

$但如何在(0,\frac{1}{2})上找到一点x0,使得g(x0)>0呢?$

想了半天没辙。

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 Author| 走走看看 Posted 2020-8-23 13:22
回复 1# 走走看看

这道题,来自下面题目:
$ (2018•昆明模拟)已知函数f(x)=lnx-x.$
$(1)判断函数f(x)的单调性;$
$(2)函数g(x)=f(x)+x+\frac{1}{2x}-m有两个零点x1,x2,且x1<x2,求证:x1+x2>1.$

一不小心,走进了求零点条件这条路。
进而证明 $f(x2)-f(1-x2)<0,x2>\frac{1}{2}$
这个证明不难。

这种思路,要先证明g(x)min<0时,确实存在两个零点。右边的容易,左边的难找。

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isee Posted 2020-8-23 20:44
回复 1# 走走看看

一种方向:
由$m>1-\ln 2>0.3\Rightarrow \frac 1{10m}<\frac 13<\frac 12$,则
\begin{align*}
g\left(\frac 1{10m}\right)=4m-\ln(10m)>0
\end{align*}

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isee Posted 2020-8-23 20:47
回复 1# 走走看看

利用极限方便些$$\ln x+\frac 1{2x}-m=\frac {2x\ln x+1}{2x}-m,$$
x趋向于0时,上式趋向于正无穷。

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isee Posted 2020-8-23 20:55
回复  走走看看

这道题,来自下面题目:
$ (2018•昆明模拟)已知函数f(x)=lnx-x.$
$(1)判断函数f(x)的 ...
走走看看 发表于 2020-8-23 13:22
另外,这种解法是典型的极值点偏移标准手法。

还可以这样解$$\ln {x_1}-\ln {x_2}=\frac {x_1-x_2}{2x_1x_2}\Rightarrow \sqrt{x_1x_2}<\frac {x_1-x_2}{\ln {x_1}-\ln{x_2}}=2x_1x_2<\frac {x_1+x_2}2\Rightarrow x_1+x_2>4x_1x_2>1.$$

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isee Posted 2020-8-23 20:59

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 Author| 走走看看 Posted 2020-8-23 21:43
回复 6# isee

谢谢您的指点!

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 Author| 走走看看 Posted 2020-8-23 22:08
回复 5# isee

wenti.png

这里的红色部分,不是基本不等式。请问这是如何推理的?

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isee Posted 2020-8-23 22:30
回复 8# 走走看看

论坛里——或者是第一版的老论坛里——曾经有过介绍(可惜似乎链接失效了):

对数平均值不等式

以上为关键词自行搜索

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 Author| 走走看看 Posted 2020-8-25 11:47
回复 9# isee

谢谢isee!

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