已知函数f(x)=mx-m-2lnx(m∈R).

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求函数的定义域和导数,根据函数单调性和导数之间的关系,即可讨论f(x)的单调性;

    (Ⅱ)根据若f(x)≥0恒成立,讨论m的取值范围,结合函数的单调性证明不等式即可.

    (Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),

    函数的导数f′(x)=

    mx−2/x],

    若m≤0,则f′(x)=[mx−2/x]<0,此时函数在(0,+∞)上递减,

    若m>0,则由f′(x)>0,解得x>[2/m],此时函数单调递增,

    由f′(x)<0,解得0<x<[2/m],此时函数单调递减,

    故当m≤0,函数的单调递减区间为(0,+∞),

    当m>0,函数的单调递减区间为(0,[2/m]),单调递增区间为([2/m],+∞).

    (Ⅱ)由(Ⅰ)知m≤0,则f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上递减,

    ∵f(1)=0,∴f(x)≥0不恒成立,

    若m>2,当x∈([2/m],1)时,f(x)单调递增,f(x)<f(1)=0,不合题意,

    若0<m<2,当x∈(1,[2/m])时,f(x)单调递减,f(x)<f(1)=0,不合题意,

    若m=2,当x∈(0,1)上单调递减,f(x)在(1,+∞)单调递增,f(x)≥f(1)=0,符合题意,

    故m=2时,且lnx≤x-1,(当且仅当x=1时取等号),

    当0<x1<x2时,f(x2)-f(x1)=2[(x2-x1)-ln

    x2

    x1],

    ∵ln

    x2

    x1<

    x2

    x1-1,∴f(x2)-f(x1)=2[(x2-x1)-ln

    x2

    x1]>2[(x2-x1)-(

    x2

    x1-1)]

    =2(x2-x1)(1-

    1

    x1),

    因此

    f(x2)−f(x1)

    2>(1−

    1

    x1)(x2−x1).

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题主要考查函数单调性和导数的关系,以及函数最值的应用,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.