问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-(x-1)2-ax(常数a∈R).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设a>0.如果对于f(x)的图象上两点P1(x1,f(x1)),P2(x2,f(x2))(x1<x2),存在x0∈(x1,x2),使得f(x)的图象在x=x0处的切线mP1P2,求证:x0
x1+x2
2
答案

( I)f(x)的定义域为(0,+∞),

f(x)=

a
x
-2(x-1)-a=
(1-x)(2x+a)
x
(2分)

①a≥0时,f(x)的增区间为(0,1),减区间为(1,+∞)

②-2<a<0时,f(x)的增区间为(-

a
2
,1),减区间为(0,-
a
2
),(1,+∞)

③a=-2时,f(x)减区间为(0+∞)

④a<-2时,f(x)的增区间为(1,-

a
2
),减区间为(0,1),(-
a
2
,+∞)

( II)由题意

f(x0)=kP1P2=
f(x2)-f(x1)
x2-x1
=
aln
x2
x1
x2-x1
-(x1+x2-2)-a

又:f(

x1+x2
2
)=
2a
x1+x2
-(x1+x2-2)-a.(9分)

f′(x)=

a
x
-2(x-1)-a(a>0)在,(0,+∞)上为减函数

要证x0

x1+x2
2
,只要证f(x0)>f(
x1+x2
2
)

aln
x2
x1
x2-x1
2a
x1+x2
,即证ln
x2
x1
2(x2-x1)
x1+x2
(13分)

t=

x2
x1
>1,g(t)=lnt-
2(t-1)
t+1
g(t)=
1
t
-
4
(t+1)2
=
(t-1)2
t(t+1)2
>0

∴g(t)在(1,+∞)为增函数,

∴g(t)>g(1)=0,

∴lnt>

2(t-1)
t+1
lnt
t-1
2
t+1
ln
x2
x1
2(x2-x1)
x1+x2

∴x0

x1+x2
2
证(15分)

问答题 案例分析题
名词解释