问题 解答题

已知函数f(x)=2(a-1)ln(x-1)+x-(4a-2)lnx,其中实数a为常数.

(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)的单调递减区间;

(Ⅱ)设函数y=f(ex)有极大值点和极小值点分别为x1、x2,且x2-x1>ln2,求a的取值范围.

答案

(1)当a=2时,f(x)=2ln(x-1)+x-6lnx,∴f(x)=

2
x-1
+1-
6
x
=
(x-2)(x-3)
x(x-1)

又∵x>0,x-1>0,∴当2<x<3时,f′(x)<0,∴函数f(x)的单调递减区间为(2,3).(6分)

(2)∵y=f(ex)=2(a-1)ln(ex-1)+ex-(4a-2)lnex,∴y=

2(a-1)ex
ex-1
+ex-(4a-2)=
(ex-2)[ex-(2a-1)]
ex-1

由题意知,y′=0有两解.

又ex-1>0,∴2a-1>1,∴a>1,(9分)

当2a-1>2时,y=f(ex)在(0,ln2),(ln(2a-1),+∞)上单调递增,

在(ln2,ln(2a-1))单调递减,∴x1=ln2,x2=ln(2a-1),∵x2-x1>ln2,∴a>

5
2
,(12分)

当1<2a-1<2时,y=f(ex)在(0,ln(2a-1)),(ln2,+∞)上单调递增,在(ln(2a-1),ln2)单调递减,∴x1=ln(2a-1),x2=ln2,∵x2-x1>ln2,∴a<1,舍去,

当2a-1=2时,无极值点,舍去,∴a>

5
2
.(15分)

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