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已知方程 lnx+x(1m)=0(mR) 有两个不同的零点, 分别记为 a,b, 且 a<b.

  1. 求实数 m 的取值范围;
  2. 若不等式 t+1<lna+tlnb 关于 m 恒成立, 求正数 t 的取值范围.

  1. 原方程等价于 lnxx=m1. 熟知 f(x)=lnxx(0,e) 上单增, 在 (e,+) 上单减且值在 (0,1e) 上,因此 0<m1<1e. 为了说明零点在 (e,+) 上的存在性, 只需令lnxx=2lnxx2(x1)x<2x=m1,
    即可说明 f(x)=m1(1,4(m1)2),(1,e) 上各有一零点, 所以 m(1,1+1e).
  2. 由题意 lnaa=lnbb, 且 lna,lnb>0, 因此取对数得 lnlnalna=lnlnblnblnalnblnlnalnlnb=1.
    因此由对数均值不等式,lna+lnb2>lnalnblnlnalnlnb=1.
    这样 t1 时, t(lnb1)lnb1>1lna,
    成立; 而根据对数均值不等式的事实: m1+1e(lnb1)(1lna)0, 因此 t1 是必要的. 这样 t1.