解题思路:(1)先求导,再根据导数为正函数增,导数为负函数减;
(2)构造函数
g(x)=(x−1)
e
−x
−
x
2
2
+2x,x>0
,求其最大值,然后利用放缩法证明即可.
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=
a
x−1−x=
−(x2+x−a)
x,
当a≤0,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)内单调递减;
当a>0,x∈(0,
1+4a−1
2)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
x∈(
1+4a−1
2,+∞)时,f'(x)<0,f(x)单调递减.…(6分)
(Ⅱ)当a=2时,由(Ⅰ)可知f(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减,fmax(x)=f(1)=−
3
2,即 2lnx−x−
x2
2≤−
3
2;
令g(x)=(x−1)e−x−
x2
2+2x,x>0,
g'(x)=(2-x)(e-x+1),
易知gmax(x)=g(2)=
1
e2+2,
所以(x−1)(e−x−x)+2lnx<(x−1)(e−x−x)+
x2
2+x−
3
2=(x−1)e−x−
x2
2+2x−
3
2≤
1
e2+2−
3
2<
2
3.…(12分)
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题主要考查导数的综合应用,利用导数求函数的单调性、求最值,常常与不等式联系在一起,较综合,一般比较难.