问题 解答题
已知函数 f(x)=
1
2
x2-mlnx+(m-1)x
,m∈R.
(Ⅰ)若函数 f(x)在x=2处有极值,求m 的值;
(Ⅱ)当 m≤0时,讨论函数 f(x)的单调性;
(Ⅲ)求证:当 m=-2时,对任意的 x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,有
f(x2)-f(x1)
x2-x1
>-1
答案

(Ⅰ)f′(x)=x-

m
x
+m-1

∵函数 f(x)在x=2处有极值∴f′(2)=2-

m
2
+m-1=0

∴m=-2,经检验m=-2符合题意.∴m=-2.

(Ⅱ)∵f′(x)=x-

m
x
+m-1=
x2+(m-1)x-m
x
=
(x-1)(x+m)
x

∴(1)当-1<m≤0时,若x∈(0,-m)时,f′(x)>0,f(x)为增函数;

当x∈(-m,1)时,f'(x)<0,f(x)为减函数;

当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,f(x)为增函数.

(2)当m=-1时,f′(x)=

(x-1)2
x
≥0,f(x)在(0,+∞)上为增函数.

(3)当m<-1即-m>1时,x∈(0,1)时,f'(x)>0,f(x)为增函数;

当x∈(1,-m)时,f'(x)<0,f(x)为减函数;

当x∈(-m,+∞)时,f'(x)>0,f(x)为增函数.

(Ⅲ)当m=-2时,函数f(x)=

1
2
x2+2lnx-3x.

构造辅助函数g(x)=f(x)+x,并求导得

g'(x)=x+

2
x
-2=
x2-2x+2
x
=
(x-1)2+1
x

∴g'(x)>0,g(x)为增函数.

∴对任意0<x1<x2,都有g(x1)<g(x2)成立,

即f(x1)+x1<f(x2)+x2

即f(x1)-f(x2)>x1-x2

又∵x1-x2<0,

f(x2)-f(x1)
x2-x1
>-1(14分)

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