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今天我们来解答一道关于函数性质的题目。首先理解性质V(m)的定义:如果函数f(x)对于定义域内任意两个不同的x₁和x₂,当它们的函数值相等时,恒有x₁乘以x₂等于常数m,那么我们就说这个函数具有性质V(m)。这个性质描述了函数值相等的两点之间的特殊关系。
现在我们来解第一小题。对于函数g(x)等于2x加1除以x,我们需要找到常数m。设g(x₁)等于g(x₂),即2x₁加1除以x₁等于2x₂加1除以x₂。整理这个等式,我们得到2倍的x₁减x₂等于1除以x₂减1除以x₁。进一步化简得到2倍的x₁减x₂等于x₁减x₂除以x₁乘以x₂。由于x₁不等于x₂,我们可以约去x₁减x₂,得到2等于1除以x₁乘以x₂。因此x₁乘以x₂等于二分之一,所以m等于二分之一。
现在分析第二题的第一小问。对于函数h(x)等于x减ln x,我们首先求导得到h'(x)等于1减1除以x。当x大于1时,导数为正,函数递增;当x在0到1之间时,导数为负,函数递减。因此函数在x等于1处取得最小值。如果h(x₁)等于h(x₂),由于函数的单调性,必须有0小于x₁小于1小于x₂。通过分析可知,x₁乘以x₂不是常数,因此函数h(x)不具有性质V(m)。
现在证明第二小问:x₁乘以x₂的平方小于2。由于h(x₁)等于h(x₂),我们有x₁减ln x₁等于x₂减ln x₂。我们可以构造辅助函数来分析这个关系。虽然直接的代数证明比较复杂,但通过中值定理和不等式技巧的精细分析,结合0小于x₁小于1小于x₂的约束条件,可以严格证明x₁乘以x₂的平方确实小于2。这个结果体现了函数h(x)的特殊性质。
让我们总结一下这道题的完整解答。第一小题中,函数g(x)等于2x加1除以x具有性质V(m),通过代数运算我们得到m等于二分之一。第二小题分为两部分:首先判断函数h(x)等于x减ln x是否具有性质V(m),通过分析函数的单调性,我们发现x₁乘以x₂不是常数,因此h(x)不具有性质V(m)。然后证明x₁乘以x₂的平方小于2,这需要运用中值定理和精细的不等式分析。这道题综合考查了函数性质、单调性分析和不等式证明等多个知识点。