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+
(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
(x2-bx+1)1 x(x+1)2
∵x>1时,h(x)=
>0恒成立,1 x(x+1)2
∴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=
>1,b 2
方程φ(x)=0的两根为:
,b+ b2-4 2
,而b- b2-4 2
>1,b+ b2-4 2
=b- b2-4 2
∈(0,1)2 b+ b2-4
当x∈(1,
)时,φ(x)<0,f′(x)<0,b+ b2-4 2
故此时f(x)在区间(1,
)上递减;b+ b2-4 2
同理得:f(x)在区间[
,+∞)上递增.b+ b2-4 2
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,
)上递减;f(x)在[b+ b2-4 2
,+∞)上递增.b+ b2-4 2