题目内容

8.已知函数f(x)=$\frac{1}{2}$x2-2alnx+(a-2)x,a∈R.
(1)若函数f(x)有两个极值点,求a的取值范围;
(2)是否存在实数a,对任意x1、x2∈(0,+∞)且x1≠x2,都有$\frac{f({x}_{2})-f({x}_{1})}{{x}_{2}-{x}_{1}}$>a恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.

分析 (1)求出函数的导数,分解因式,由题意可得f′(x)=0有两个不相等的正根,即有-a>0且-a≠2,即可得到a的范围;
(2)假设存在实数a使得对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,有$\frac{f({x}_{2})-f({x}_{1})}{{x}_{2}-{x}_{1}}$>a恒成立,假设0<x1<x2,则f(x2)-ax2>f(x1)-ax1恒成立,构造辅助函数g(x)=f(x)-ax,只要使函数g(x)在定义域内为增函数即可,利用其导函数恒大于等于0可求解a的取值范围.

解答 解:(1)函数f(x)=$\frac{1}{2}$x2-2alnx+(a-2)x的导数为:
f′(x)=x-$\frac{2a}{x}$+a-2=$\frac{{x}^{2}+(a-2)x-2a}{x}$=$\frac{(x-2)(x+a)}{x}$,
由于函数f(x)有两个极值点,则f′(x)=0有两个不相等的正根,
即有-a>0且-a≠2,解得a<0且a≠-2.
则有a的取值范围是(-∞,-2)∪(-2,0);
(2)假设存在实数a使得对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2
有$\frac{f({x}_{2})-f({x}_{1})}{{x}_{2}-{x}_{1}}$>a恒成立,
不妨设0<x1<x2,则f(x2)-ax2>f(x1)-ax1恒成立.
令g(x)=f(x)-ax,只要g(x)在(0,+∞)为增函数.
又函数g(x)=$\frac{1}{2}$x2-2alnx-2x.
考查函数g′(x)=x-$\frac{2a}{x}$-2=$\frac{{x}^{2}-2x-2a}{x}$=$\frac{(x-1)^{2}-1-2a}{x}$.
要使g′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
只要-1-2a≥0,即a≤-$\frac{1}{2}$,
故存在实数a∈(-∞,$\frac{1}{2}$],
对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,有$\frac{f({x}_{2})-f({x}_{1})}{{x}_{2}-{x}_{1}}$>a恒成立.

点评 本题考查了利用导数研究函数单调性,考查了利用导数求函数的极值和最值,考查了数学转化思想方法,训练了利用构造函数法解决不等式恒成立问题,属于中档题.

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