(2011•湖南模拟)已知函数f(x)=(a-1)x+aln(x-2),(a<1).

(2011•湖南模拟)已知函数f(x)=(a-1)x+aln(x-2),(a<1).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)设a<0时,对任意x1、x2∈(2,+∞),
f(x1)−f(x2)
x1x2
<-4恒成立,求a的取值范围.
wanghf1818 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)对函数求导,讨论a的正负,利用导函数与函数单调性的关系进行求解即可.
(2)根据当a<0时,f(x)在(2,+∞)上递减,不妨设任意x1,x2∈(2,+∞)且x1<x2,将条件可变为f(x1)+4x1>f(x2)+4x2,令g(x)=f(x)+4x,根据单调性将a分离出来,转化成a<-3+[3/x−1]在(2,+∞)上恒成立,求出-3+[3/x−1]的最小值即可求出a的范围.

(1)∵f′(x)=(a-1)+[a/x−2]=
(a−1)x−a+2
x−2(1分)
①a<0时,f′(x)=
(a−1)(x−
a−2
a−1)
x−2
∵[a−2/a−1]-2=[−a/a−1]<0,∴0<[a−2/a−1]<2,∴x>2时,f′(x)<0
∴f(x)在(2,+∞)上递减.(3分)
②a=0时,f(x)=-x,在(2,+∞)上递减.(4分)
③0<a<1时,[a−2/a−1]>2
∴x∈(2,[a−2/a−1])时,f′(x)>0,f(x)在(2,[a−2/a−1])上递增;
当x∈([a−2/a−1],+∞)时,f′(x)<0,f(x)在([a−2/a−1],+∞)上递减;(6分)
∴综上所述,当a≤0时,f(x)在(2,+∞)上递减,
当0<a<1时,f(x)在(2,[a−2/a−1])上递增,在([a−2/a−1],+∞)上递减.(7分)
(2)当a<0时,f(x)在(2,+∞)上递减;
不妨设任意x1,x2∈(2,+∞)且x1<x2

f(x1)−f(x2)
x1−x2<-4可变为f(x1)-f(x2)>-4(x1-x2
f(x1)+4x1>f(x2)+4x2
∴令g(x)=f(x)+4x,∴g(x)在(2,+∞)上递减
∴g′(x)<0在(2,+∞)上恒成立
∴a-1+[a/x−2]+4<0在(2,+∞)上恒成立.
a<-3+[3/x−1]在(2,+∞)上恒成立
而-3<-3+[3/x−1]<0,∴a≤-3.(13分)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,以及不等式恒成立问题,同时考查了分类讨论的思想、转化与划归的思想,属于中档题.

1年前

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