解题思路:(1)对f(x)求导数,得f'(x)=
(
x
−a)(x−
a
2
)
x−a−
a
2
,再分a的正负讨论a、a+a2和a2的大小关系,即可得到f(x)单调性的两种情况,得到函数f(x)的单调区间;
(2)原不等式进行化简,等价变形得f(x2)-([1/2
a
2
−a)x2<f(x1)-(
1
2
a
2
−a
)x1.因此转化为证明函数h(x)=f(x)-(
1
2
a
2
−a
)x在区间(a2+a,a2-a)内单调递减,而h'(x)=
x
2
−
3
2
a
2
x+
a
4
2
+
a
3
2
−
a
2
x−a−
a
2
],通过研究分子对应二次函数在区间[a2+a,a2-a]上的取值,可得h'(x)<0在x∈[a2+a,a2-a]上恒成立,因此h(x)=f(x)-(
1
2
a
2
−a
)x在区间(a2+a,a2-a)内是减函数,从而得到原不等式成立.
(1)由题意,可得f'(x)=x+
a3
x−a−a2=
x2−(a+a2)x+a3
x−a−a2=
(x −a)(x−a2)
x−a−a2.…(2分)
令f'(x)>0,因为x-a-a2>0故(x-a)(x-a2)>0.
当a>0时,因为a+a2>a且a+a2>a2,所以上不等式的解为(a+a2,+∞),
因此,此时函数f(x)在(a+a2,+∞)上单调递增.…(4分)
当a<0时,因为a<a+a2<a2,所以上不等式的解为(a2,+∞),
从而此时函数f(x)在(a2,+∞)上单调递增,同理此时f(x)在(a+a2<a2)上单调递减.…(6分)
(2)要证原不等式成立,只须证明f(x2)-f(x1)<(x2-x1)([1/2a2−a),
只须证明f(x2)-(
1
2a2−a)x2<f(x1)-(
1
2a2−a)x1.
因为a2+a<x1<x2<a2−a,
所以原不等式等价于函数h(x)=f(x)-(
1
2a2−a)x在区间(a2+a,a2-a)内单调递减.…(8分)
由(1)知h'(x)=x-(
1
2a2−a)+
a3
x−a−a2]=
x2−
3
2a2x+
a4
2+
a3
2−a2
x−a−a2,
因为x-a-a2>0,所以考察函数g(x)=x2-[3/2a2x+
a4
2]+
a
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;不等式的证明.
考点点评: 本题给出含有自然对数的基本初等函数,求函数的单调区间并依此证明不等式在给定条件下成立.着重考查了基本初等函数的性质、利用导数研究函数的单调性和不等式的性质等知识,属于中档题.
1年前
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