已知函数f(x)=alnx+12x2+(a+1)x+1.

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  • 解题思路:(1)把a=-1代入函数解析式,求其导函数,由导函数大于0求函数f(x)的单调增区间;

    (2)求原函数的导函数f′(x)=[a/x+x+a+1=

    x2+(a+1)x+a

    x]=

    (x+1)(x+a)

    x

    ,由函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,说明其导函数在(0,+∞)上大于等于0恒成立,在导函数中x与(x+1)恒大于0,只需x+a≥0对x∈(0,+∞)恒成立,则a可求;

    (3)由(2)知,当a>0时f(x)在(0,+∞)上是增函数,任取x1,x2∈(0,+∞),且规定x1>x2,则不等式

    |f(x1)-f(x2)|>2|x1-x2|可转化为f(x1)-2x1>f(x2)-2x2恒成立,引入函数g(x)=f(x)-2x,说明该函数为增函数,则其导函数在(0,+∞)上大于等于0恒成立,分离变量后利用基本不等式可求a的最小值.

    (1)当a=-1时,f(x)=-lnx+[1/2]x2+1.

    则f′(x)=-[1/x]+x.

    令f′(x)>0,得−

    1

    x+x>0,即

    x2−1

    x>0,解得:x<0或x>1.

    因为函数的定义域为{x|x>0},

    所以函数f(x)的单调增区间为(1,+∞).

    (2)由函数f(x)=alnx+

    1

    2x2+(a+1)x+1.

    因为函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,

    所以f′(x)=[a/x+x+a+1=

    x2+(a+1)x+a

    x]=

    (x+1)(x+a)

    x≥0对x∈(0,+∞)恒成立.

    即x+a≥0对x∈(0,+∞)恒成立.

    所以a≥0.

    即实数a的取值范围是[0,+∞).

    (3)因为a>0,由(2)知函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.

    因为x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,不妨设x1>x2,所以f(x1)>f(x2).

    由|f(x1)-f(x2)|>2|x1-x2|恒成立,可得f(x1)-f(x2)>2(x1-x2),

    即f(x1)-2x1>f(x2)-2x2恒成立.

    令g(x)=f(x)-2x=alnx+

    1

    2x2+(a+1)x+1−2x,则g(x)在(0,+∞)上应是增函数.

    所以g′(x)=[a/x]+x+(a+1)-2=

    x2+(a−1)x+a

    x≥0对x∈(0,+∞)恒成立.

    即x2+(a-1)x+a≥0对x∈(0,+∞)恒成立.

    即a≥-[x2−x/x+1]对x∈(0,+∞)恒成立

    因为-[x2−x/x+1]=-(x+1+[2/x+1]-3)≤3-2

    2(当且仅当x+1=[2/x+1]即x=

    2-1时取等号),

    所以a≥3-2

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了数学转化思想,训练了分离变量法和利用基本不等式求函数的最值.此题是有一定难度的题目.

    1年前

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