解题思路:(1)由于函数f(x)在(0,[1/e])内有极值.可知:f′(x)=0在
(0,
1
e
)
内有解,利用二次函数的性质、函数的零点存在定理即可得出;
(2)由f′(x)>0得0<x<α或x>β,由f′(x)<0得α<x<1或1<x<β.进而得出f(x)的单调性.
由m=f(α),n=f(β),α+β=a+2,α•β=1,可得
S=m−n=f(α)−f(β)=lnα+
a
α−1
−lnβ−
a
β−1
=-2lnβ-γ+[1/β].记h(β)=-2lnβ-γ+[1/β].利用导数研究其单调性即可得出.
f(x)的定义域为{x|0<x<1,或x>1}.
(1)f′(x)=
1
x−
a
(x−1)2=
x2−(a+2)x+1
x(x−1)2,
∵函数f(x)在(0,[1/e])内有极值.
∴f′(x)=0在(0,
1
e)内有解,
令g(x)=x2-(a+2)x+1=(x-α)(x-β),
不妨设0<α<
1
e,则β=
1
α>e
∴g(0)=1>0,g(
1
e)=
1
e2−
a+2
e+1<0,
解得:a>e+
1
e−2.
(2)由f′(x)>0得0<x<α或x>β,
由f′(x)<0得α<x<1或1<x<β.
∴f(x)在(0,α)内递增,在(α,1)内递减,在(1,β)内递减,在(β,+∞)内递增.
∴m=f(α),n=f(β).
∵α+β=a+2,α•β=1,
∴S=m−n=f(α)−f(β)=lnα+
a
α−1−lnβ−
a
β−1
=−2lnβ−a•
1
β−β
2−(α+β)=−2lnβ−β+
1
β.
记h(β)=−2lnβ−β+
1
β,h′(β)=−
1
β−1−
1
β2<0,
∴h(β)在(0,+∞)单调递减,
∴h(β)<h(e)=−2−e+
1
e,
又当β→+∞时,h(β)→-∞,
∴S∈(−∞,−2−e+
1
e)
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、一元二次方程的根与系数的关系,考查了推理能力和计算能力,属于难题.