已知函数f(x)=ex-x,g(x)=x2-alnx.a>0
(1)写出f(x)的单调递增区间,并证明ea>a;
(2)讨论函数y=g(x)在区间(1,ea)上零点的个数.
(1)∵f(x)=ex-x,∴f′(x)=ex-1,
令f′(x)=0,得到x=0.
当x>0时,f′(x)=ex-1>1-1=0,
∴f(x)的单调递增区间是[0,+∞).
∵a>0,∴f(a)>f(0)=1>0.
所以,ea-a>0,即ea>a.
(2)∵g(x)=x2-alnx.a>0,
∴g′(x)=2x-
=a x
=2x2-a x
.2(x-
)(x+2a 2
)2a 2 x
当0<x<
时,g′(x)<0,g(x)为减函数;2a 2
当x>
时,g′(x)>0,g(x)为增函数.2a 2
∴g(x)min=g(
)=2a 2
(1-lna 2
).a 2
①当
(1-lna 2
)>0,即0<a<2e时,函数f(x)在(1,ea)上无零点;a 2
②当
(1-lna 2
)=0,即a=2e时,a 2
=2a 2
,则1<e
<ea,2a 2
而f(1)=1>0,f(
)=0,f(ea)>0,2a 2
∴f(x)在(1,ea)上有一个零点;
③当
(1-lna 2
)<0,a 2
即a>2e时,ea>
>2a 2
>1,有1<e
<ea.2a 2
而g(1)=1>0,g(ea)=e2a-a2=(ea-a)(ea+a)>0,
当a>2e时,g(x)min=g(
)=2a 2
(1-lna 2
)<0,a 2
所以,当a>2e时,函数g(x)在(1,ea)上有两个零点.
综上所述:当0<a<2e时,函数f(x)有、无零点;
a=2e时,函数f(x)有一个零点;
当a>2e时,函数f(x)有两个零点.