问题 解答题
已知函数f(x)=mlnx+
1
x
,(其中m为常数)
(1)试讨论f(x)在区间(0,+∞)上的单调性;
(2)令函数h(x)=f(x)+
1
m
lnx
-x.当m∈[2,+∞)时,曲线y=h(x)上总存在相异两点P(x1,f(x1))、Q(x2,f(x2)),使得过P、Q点处的切线互相平行,求x1+x2的取值范围.
答案

(1)∵f′(x)=

m
x
-
1
x2
=
mx-1
x2
(x>0)

∴m≤0时,f′(x)<0,f(x)在区间(0,+∞)上是减函数;

m>0时,f′(x)>0可得x>

1
m
,f′(x)<0可得x<
1
m

∴函数f(x)在(0,

1
m
)上是减函数,在(
1
m
,+∞)上是增函数;

(2)由题意,可得h′(x1)=h′(x2)(x1,x2>0,且x1≠x2

m+
1
m
x1
-
1
x12
-1=
m+
1
m
x2
-
1
x22
-1
 

x1+x2=(m+

1
m
)x1x2    

∵x1≠x2,由不等式性质可得x1x2<(

x1+x2
2
)2恒成立,

又x1,x2,m>0

x1+x2<(m+

1
m
)(
x1+x2
2
)2

x1+x2

4
m+
1
m
对m∈[2,+∞)恒成立

令g(m)=m+

1
m
(m≥2),则g′(m)=
(m+1)(m-1)
m2
>0
对m∈[2,+∞)恒成立

∴g(m)在[2,+∞)上单调递增,∴g(m)≥g(2)=

5
2
             

4
m+
1
m
4
g(2)
=
8
5
                                

∴x1+x2的取值范围为(

8
5
,+∞).

单项选择题