一道比较简单的典型题目

这是最近一位年轻人询问的问题,我看了一下,没做出来的原因主要是死劲有余,化劲不足:

老规矩,去掉了有手就行的第一问:

我大概翻了一下网上其他的做法,很遗憾,讨论a的范围都没有通过零点定理讨论零点的存在性,所以这里进行一下补全:

    注:上面过程中略去了lnx≤x-1或者lnx<x的证明,读者可自行补全。

对于g(x)在(1,1/a)上的零点,读者一般都没有问题,但是对于(1/a,+∞)上的零点,上面过程中取了一个4/a²,有些读者看了怕是就下面的内心:

所以这里把雄氏老方无偿奉献出来,以供找点困难症患者:

g(x)即有lnx,又有x的一次项,如果x的最高项是二次或者更高次,那么直接应用lnx≤x-1或者lnx<x进行放缩一般就可以达成目的,现在x的最高次是一次,就必须要隐性地对x进行升次,由于x>0,那么在草稿纸上我们就可以令x=t²:

稿纸上找完特殊点,回到卷子上直接写就OK了。


接下来看一下这个不等式的证明,这位同学说的很好啊,对称化构造和对数均值不等式都不好做,因为这个不等式的证明,就和对称化构造与对数均值不等式没什么直接关系,但背后的解题思想是一样的,统一变量,也就是从讨论双变量转化为讨论单变量,尤其是对数均值不等式的证明,是利用两个变量之比来做的。考虑积与和如何构建联系,显然对数就是一个很好的工具:

可以看出,对数均值不等式利用的是双变量之比,而本题利用的是双变量之和,部分题目还有利用双变量之积或者双变量之差的,构造不同,背后的思想都是一样的。


分离变量讨论a的范围读者自行解决即可,流程基本是一致的,甚至找特殊点利用零点定值的步骤都非常类似。

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