已知函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+1.

1个回答

  • 解题思路:(1)f′(x)=[a+1/x]+2ax=

    2a

    x

    2

    +a+1

    x

    ,(x∈(0,+∞)).对a分类讨论:当a≥0时,当a≤-1时,当-1<a<0时,利用导数研究函数的单调性即可;

    (2)不妨设0<x1≤x2,对任意x1、x2恒有|f(x1)-f(x2)|≥4|x1-x2|⇔f(x1)-f(x2)≥4(x2-x1),

    ⇔f(x1)+4x1≥f(x2)+4x2,令g(x)=f(x)+4x,则g′(x)=f′(x)+4=[a+1/x]+2ax+4,等价于g(x)在(0,+∞)上单调递减,即[a+1/x]+2ax+4≤0,分离参数即可得出.

    (1)f′(x)=[a+1/x]+2ax=

    2ax2+a+1

    x,(x∈(0,+∞)).

    当a≥0时,f′(x)>0,因此函数f(x)在x∈(0,+∞)单调递增.

    当a≤-1时,f′(x)<0,因此函数f(x)在x∈(0,+∞)单调递减.

    当-1<a<0时,令f′(x)=0,解得x=

    a+1

    2a.

    当x∈(0,

    a+1

    2a)时,f′(x)>0,函数f(x)在x∈(0,

    a+1

    2a)单调递增.

    当x∈(

    a+1

    2a,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)在x∈(

    a+1

    2a,+∞)单调递减.

    (2)不妨设0<x1≤x2,对任意x1、x2恒有|f(x1)-f(x2)|≥4|x1-x2|

    ⇔f(x1)-f(x2)≥4(x2-x1),

    ⇔f(x1)+4x1≥f(x2)+4x2,(*)

    令g(x)=f(x)+4x,则g′(x)=f′(x)+4=[a+1/x]+2ax+4,

    (*)等价于g(x)在(0,+∞)上单调递减,即[a+1/x]+2ax+4≤0,

    从而a≤

    −4x−1

    2x2+1=

    (2x−1)2

    2x2+1−2≤-2,

    ∴a的取值范围是(-∞,-2].

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法、分类讨论的思想方法,考查了分离参数法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.