题目内容
已知函数
.
(1)讨论f(x)的单调性及极值;
(2)设
.
解:(1)由
①当a≤0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值;
②当a>0时,若0<x<a,f′(x)<0,故函数f(x)在(0,a)上单调递减,
若x>a,f′(x)>0,故f(x)在(a,+∞)上单调递增,
所以极小值f(a)=1+lna,无极大值.
(2)证明:不妨设x1≥x2,而0<a
,由(1)知f(x)在(0,
)的单调递减,
故对任意
,|f(x1)-f(x2)|≥a|x1-x2|等价于:

即f(x1)+ax1≤f(x2)+ax2
令g(x)=f(x)+ax,则
,
令h(x)=ax2+x-a,∵0<a
,
∴h(0)=-a<0,
,
则
,故g(x)在(0,
)上单调递减,
又由x1≥x2,∴g(x2)≥g(x1),即f(x2)+ax2≥f(x1)+ax1
∴
.
分析:(1)借助于导数,讨论参数,得到函数的单调区间和极值;
(2)借助于(1)的单调区间可知函数在(0,
)的单调性,构建新函数,再借助其导数,判断新函数的单调性,即得证.
点评:本题主要考查导函数的正负与原函数的单调性之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
①当a≤0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值;
②当a>0时,若0<x<a,f′(x)<0,故函数f(x)在(0,a)上单调递减,
若x>a,f′(x)>0,故f(x)在(a,+∞)上单调递增,
所以极小值f(a)=1+lna,无极大值.
(2)证明:不妨设x1≥x2,而0<a
故对任意
即f(x1)+ax1≤f(x2)+ax2
令g(x)=f(x)+ax,则
令h(x)=ax2+x-a,∵0<a
∴h(0)=-a<0,
则
又由x1≥x2,∴g(x2)≥g(x1),即f(x2)+ax2≥f(x1)+ax1
∴
分析:(1)借助于导数,讨论参数,得到函数的单调区间和极值;
(2)借助于(1)的单调区间可知函数在(0,
点评:本题主要考查导函数的正负与原函数的单调性之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
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