问题 解答题
设f(x)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f′(x).如果存在实数a和函数h(x),其中h(x)对任意的x∈(1,+∞)都有h(x)>0,使得f′(x)=h(x)(x2-ax+1),则称函数f(x)具有性质P(a),设函数f(x)=lnx+
b+2
x+1
(x>1)
,其中b为实数.
(1)求证:函数f(x)具有性质P(b);
(2)求函数f(x)的单调区间.
答案

(1)f′(x)=

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

∵x>1时,h(x)=

1
x(x+1)2
>0恒成立,

∴函数f(x)具有性质P(b);

(2)当b≤2时,对于x>1,φ(x)=x2-bx+1≥x2-2x+1=(x-1)2>0

所以f′(x)>0,故此时f(x)在区间(1,+∞)上递增;

当b>2时,φ(x)图象开口向上,对称轴x=

b
2
>1,

方程φ(x)=0的两根为:

b+
b2-4
2
b-
b2-4
2
,而
b+
b2-4
2
>1,
b-
b2-4
2
=
2
b+
b2-4
∈(0,1)

x∈(1,

b+
b2-4
2
)时,φ(x)<0,f′(x)<0,

故此时f(x)在区间(1,

b+
b2-4
2
)上递减;

同理得:f(x)在区间[

b+
b2-4
2
,+∞)上递增.

综上所述,当b≤2时,f(x)在区间(1,+∞)上递增;

当b>2时,f(x)在(1,

b+
b2-4
2
)上递减;f(x)在[
b+
b2-4
2
,+∞)
上递增.

单项选择题
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