1a11
因为f()=2>0,故f()·f()<0.
e2eea
又函数f(x)在(0,
11
)上单调递减,且其图像在(0,)上不间断, aa
所以函数f(x)在区间(0,
1
)内恰有1个零点. …………………… 9分 a
1x-1
考察函数g(x)=x-1-lnx,则g′(x)=1-=.
xx当x∈(0,1)时,g′(x)<0,函数g(x)在(0,1)上单调递减; 当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,函数g(x)在(1,+∞)上单调递增, 222
所以g(x)≥g(1)=0,故f()=-1-ln≥0.
aaa
212-a21
因为-=>0,故>.
aaaaa1211
因为f()·f()≤0,且f(x)在(,+∞)上单调递增,其图像在(,+∞)上不间断,
aaaa
所以函数f(x)在区间(
121
,] 上恰有1个零点,即在(,+∞)上恰有1个零点. aaa
综上所述,a的取值范围是(0,e). …………………… 11分
?2ax ②由x,x是函数f(x)的两个零点(不妨设x<x),得 ?1
?2ax
1
2
1
2
1
-1-lnx1=0,
2
2-1-lnx2=0,
1
2
1x11x1两式相减,得 a(x12-x22)-ln=0,即a(x1+x2) (x1-x2)-ln=0,
2x22x2
x12lnx2
所以a(x1+x2)=. …………………… 13分
x1-x21111
f ′(x1)+f ′(x2)<0等价于ax1-+ax2-<0,即a(x1+x2)--<0,
x1x2x1x2x12lnx211x1x2x1即--<0,即2ln+->0.
x2x1x2 x1-x2x1x2
2x-1-x2(x-1)2121
设h(x)=2lnx+-x,x∈(0,1).则h′(x)=-2-1==-<0,
xxxx2x2所以函数h(x)在(0,1)单调递减,所以h(x)>h(1)=0. x1x1x2x1因为∈(0,1),所以2ln+->0,
x2x2x1x2
即f ′(x1)+f ′(x2)<0成立. …………………… 16分