已知函数$f(x)=x\ln x-\dfrac a2x^2-x$有两个极值点$x_1,x_2$，求证：$\dfrac{1}{\ln x_1}+\dfrac{1}{\ln x_2}>2a{\rm e}$．
分析与解 函数$f(x)$的导函数$$f'(x)=\ln x-ax,$$于是$$\ln x_1-ax_1=\ln x_2-ax_2=0,$$即\[\dfrac{\ln x_1}{x_1}=\dfrac{\ln x_2}{x_2}=a.\]令$\varphi(x)=\dfrac{\ln x}{x}$，则其导函数\[\varphi'(x)=\dfrac{1-\ln x}{x^2},\]于是可得$0<a<\dfrac{1}{\rm e}$，且$x_1,x_2$分别在$x={\rm e}$的两侧．因此\[\begin{split}\dfrac{1}{\ln x_1}+\dfrac{1}{\ln x_2}&=\dfrac{1}{ax_1}+\dfrac{1}{ax_2} \\&=\dfrac{x_1+x_2}{2}\cdot \dfrac{2}{ax_1x_2}\\&> \dfrac{2}{a\sqrt{x_1x_2}} \\&> \dfrac 2a\cdot \dfrac{\ln x_1-\ln x_2}{x_1-x_2}\\&= 2>2a{\rm e},\end{split}\]原不等式得证．
注 也可以在函数$\varphi(x)=\dfrac {\ln x}x$中，令$t=\dfrac 1{\ln x}$，从而得到$t_1=\dfrac 1{\ln {x_1}}$与$t_2=\dfrac 1{\ln{x_2}}$为函数$$h(t)=\dfrac 1t\cdot{\rm e}^{-\frac 1t},$$的两个零点，通过证明$$h(t)-h(2-t)>0,t>1,$$得到$t_1+t_2>2>2a{\rm e}$．