问题 解答题
已知函数f(x)=
1
2
x2-(2a+2)x+(2a+1)lnx

(I )求f(x)的单调区间;
(II)对任意的a∈[
3
2
5
2
],x1x2∈[1,2]
,恒有|f(x1)|-f(x2)≤λ|
1
x1
-
1
x2
|
,求正实数λ的取值范围.
答案

(Ⅰ)f′(x)=x-(2a+2)+

2a+1
x
=
(x-2a-1)(x-1)
x
 (x>0)

令f′(x)=0,得x1=2a+1,x2=1                 …(1分)

①a=0时,f′(x)=

(x-1)2
x
≥0,所以f(x)增区间是(0,+∞);

②a>0时,2a+1>1,所以f(x)增区间是(0,1)与(2a+1,+∞),减区间是(1,2a+1)

③-

1
2
<a<0时,0<2a+1<1,所以f(x)增区间是(0,2a+1)与(1,+∞),减区间是(2a+1,1)

④a≤

1
2
时,2a+1≤0,所以f(x)增区间是(1,+∞),减区间是 (0,1)…(5分)

(II)因为a∈[

3
2
5
2
],所以(2a+1)∈[4,6],由(1)知f(x)在[1,2]上为减函数.…(6分)

若x1=x2,则原不等式恒成立,∴λ∈(0.+∞)                  …(7分)

若x1≠x2,不妨设1≤x1<x2≤2,则f(x1)>f(x2),

1
x1
1
x2

所以原不等式即为:f(x1)-f(x2)≤λ(

1
x1
-
1
x2
),

即f(x1)-

λ
x1
≤f(x2)-
λ
x2
对任意的a∈[
3
2
5
2
],x1x2∈[1,2]
,恒成立

令g(x)=f(x)-

λ
x
,所以对任意的a∈[
3
2
5
2
],x1x2∈[1,2]
有g(x1)<g(x2)恒成立,

所以g(x)=f(x)-

λ
x
在闭区间[1,2]上为增函数               …(9分)

所以g′(x)≥0对任意的a∈[

3
2
5
2
],x1x2∈[1,2]恒成立

而g′(x)=x-(2a+2)+

2a+1
x
+
λ
x2
≥0,即(2x-2x2)a+x3-2x+x2+λ≥0,

只需(2x-2x2

5
2
+x3-2x+x2+λ≥0,即x3-7x2+6x+λ≥0对任意x∈[1,2]恒成立,

令h(x)=x3-7x2+6x+λ,h′(x)=3x2-14x+6<0(x∈[1,2])恒成立,

∴h(x)在x∈[1,2]上为减函数,则h(x)min=h(2)=λ-8,

∴h(x)min=h(2)=λ-8≥0,

∴λ≥8.

单项选择题 A1型题
配伍题 B型题