时,f′x0,f′x没有零点;
当a0时,因为y=e2x单调递增,y=-ax单调递增,
所以f′x在0,+∞上单调递增.
又f′a0,假设存在b满足0ba4时,且b14,f′b0,
故当a0时,f′x存在唯一零点.
f2证明由1,可设f′x在0,+∞上的唯一零点为x0,当x∈0,x0时,f′x0;当x∈x0,+∞时,f′x0故fx在0,x0上单调递减,在x0,+∞上单调递增,所以当x=x0时,fx取得最小值,最小值为fx0.由于2e2x0-xa0=0,所以fx0=2ax0+2ax0+al
2a≥2a+al
2a故当a0时,fx≥2a+al
2a【规律方法】1在1中,当a0时,f′x在0,+∞上单调递增,从而f′x在0,+∞上至多有一个零点,问题的关键是找到b,使f′b02.由1知,函数f′x存在唯一零点x0,则fx0为函数的最小值,从而把问题转化为证明fx0≥2a+al
2a【训练3】2019天津和平区调研已知函数fx=l
x-x-mm-2,m为常数.1求函数fx在1e,e的最小值;2设x1,x2是函数fx的两个零点,且x1x2,证明:x1x21
【答案】见解析【解析】1解fx=l
x-x-mm-2的定义域为0,+∞,且f′x=1-xx=0,∴x=1当x∈0,1时,f′x0,所以y=fx在0,1递增;当x∈1,+∞时,f′x0,所以y=fx在1,+∞上递减.
且f1e=-1-1e-m,fe=1-e-m,因为f1e-fe=-2-1e+e0,函数fx在1e,e的最小值为1-e-m2证明由1知x1,x2满足l
x-x-m=0,且0x11,x21,l
x1-x1-m=l
x2-x2-m=0,由题意可知l
x2-x2=m-2l
2-2又由1可知fx=l
x-x在1,+∞递减,故x22,
f所以0x1,x121则fx1-fx12=l
x1-x1-l
x12-x12=l
x2-x2-l
x12-x12=-x2+x12+2l
x2令gx=-x+1x+2l
xx2,则g′x=-1-x12+2x=-x2+x22x-1=-(xx-21)2≤0,
当x2时,gx是减函数,
所以gxg2=-32+l
4
3
3
3
因32-l
e22562(162)216340964=l
4l
4=l
4=l
4=l
4l
1=0,∴gx0,
所以当x2时,fx1-fx120,即fx1fx12因为0x1,x121,fx在0,+∞上单调递增.
所以x1x12,故x1x21
【反思与感悟】
1.解决函数y=fx的零点问题,可通过求导判断函数图象的位置、形状和发展趋势,观察图象与x轴的
位置关系,利用数形结合的思想方法判断函数的零点是否存在及零点的个数等.
2.通过等价变形,可将“函数Fx=fx-gx的零点”与“方程fx=gx的解”问题相互转化r