问题 解答题
已知函数f(x)=x2-ax+2lnx(其中a是实数).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若2(
e
+
1
e
)<a<5
,且f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),求|f(x1)-f(x2)|的取值范围.(其中e是自然对数的底数)
答案

(Ⅰ)∵f(x)=x2-ax+2lnx(x>0),∴f′(x)=2x-a+

2
x
=(2x+
2
x
)-a≥4-a;

∴①当4-a≥0,即a≤4时,f'(x)≥0,f(x)是增函数,增区间为(0,+∞);

②当a>4时,f′(x)=

2x2-ax+2
x

△=a2-16>0,x1+x2=

a
2
>0,x1x2=1>0,∴0<x1<x2

∴f(x)的增区间为(0,

a-
a2-16
4
),(
a+
a2-16
4
,+∞),减区间为(
a-
a2-16
4
a+
a2-16
4
)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)在(x1,x2)内递减,∴f(x1)>f(x2);

x2=

1
x1
x1,∴0<x1<1;

2(

e
+
1
e
)<a=2(x1+x2)=2(x1+
1
x1
)<5=2(2+
1
2
),

y=2(x1+

1
x1
)在(0,1)上递减,

1
2
x1
1
e

|f(x1)-f(x2)|=-

a
2
(x1-x2)+2ln
x1
x2
=
1
x21
-
x21
+4lnx1

g(x1)=

1
x21
-
x21
+4lnx1(
1
2
x1
1
e
)

g′(x1)=-

2(
x21
-1)
2
x31
<0,∴g(x1)在(
1
2
1
e
)
上递减;

|f(x1)-f(x2)|∈(e-

1
e
-2,
15
4
-4ln2).

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