已知函数f(x)=
(1)求实数a的值; (2)求证:对于任意的x1∈[1,m](m>1),总存在x2∈[1,m],使得g(x2)+f(x1)=0. |
(1)f′(x)=
(1-1 2
)≥0在(1,+∞)上恒成立,a x2
则a≤x2在(1,+∞)上恒成立,
∴a≤1.…(3分)
又g′(x)=
-a≤0在(1,+∞)上恒成立,1 x
则a≥
在(1,+∞)上恒成立.1 x
∴a≥1.…(5分)
从而为a=1…(7分)
(2)依题意可知,证明对于任意的x1∈[1,m](m>1),
总存在x2∈[1,m],使得g(x2)+f(x1)=0.
只须证:函数y=-f(x)的值域是函数y=g(x)值域的子集.
设y=-f(x)的值域为M,y=g(x)的值域为N;
由(1)可知y=-f(x)=-
(x+ 1 2
)在[1,m]上为减函数,1 x
g(x)=lnx-x在[1,m]上为减函数
∴M=[-
(m+1 2
),-1],N=[lnm-m,-1]…(10分)1 m
设ϕ(x)=x-
-2lnx,(x>1)1 x
则∵x>1,
∴ϕ′(x)=1+
-1 x2
=2 x
>0,(x-1)2 x2
∴y=ϕ(x)在(1,+∞)上为增函数
∵m>1,
∴ϕ(m)>ϕ(1)=0
∴2lnm<m-1 m
∴-
(m+1 2
)>lnm-m…(14分)1 m
∴M⊆N,即对于任意的x1[1,m](m>1)
总存在x2∈[1,m],使得g(x2)+f(x1)=0…(15分)