4
y1 y2 4k2 2 y3 y4 2 2则 同理可得: k y1 y2 1 y3 y4 1
∵
y1 1 y2 1 y3 1 y4 1 y1y2 y3y4 y1 y2 y3 y4 2
1
y1 y2 y3 y4 4 4 k2 2 4 12,当且仅当k 1时,取等号.
k
∴ 的最小值为12. …………………………………………………(12分)
21.解(Ⅰ)∵f(x) lnx x2 x 2,其定义域为(0, ).
1分
1 2x2 x 1 (2x 1)(x 1)
∴f (x) 2x 1 . (2分)
xxx
∵x 0,∴当0 x 1时,f (x) 0;当x 1时,f (x) 0. 故函数f(x)的单调递增区间是(0,1);单调递减区间是(1, ). (4分) (Ⅱ)由(Ⅰ)知,函数f(x)的单调递增区间是(0,1);单调递减区间是(1, ).
当0 a 1时,f(x)在区间(0,a]上单调递增,f(x)的最大值f(x)max f(a) lna a2 a 2; 当a 1时,f(x)在区间(0,1)上单调递增,在(1,a)上单调递减,则f(x)在x 1处取得极大值,也即该函数在(0,a]上的最大值,此时f(x)的最大值f(x)max f(1) 2; lna a2 a 2,0 a 1,∴f(x)在区间(0,a]上的最大值f(x)max …………………(8分)
2,a 1.
(Ⅲ)讨论函数f(x)与g(x)图象交点的个数,即讨论方程f(x) g(x)在(0, )上根的个数.
该方程为lnx x2 x 2 x3 (1 2e)x2 (m 1)x 2,即lnx x3 2ex2 mx. 只需讨论方程令u(x)
lnx
x2 2ex m在(0, )上根的个数, ……………………(9分) x
lnx
(x 0),v(x) x2 2ex m. x
1
x lnx
1 lnxlnx 因u(x) ,令u (x) 0,得x e, (x 0),u (x) 22
xxx