问题 解答题
已知函数φ(x)=
a
x+1
,a为正常数.
(Ⅰ)若f(x)=lnx+φ(x),且a=
9
2
,求函数f(x)的单调减区间;
(Ⅱ)若g(x)=|lnx|+φ(x),且对任意x1,x2∈(0,2],x1≠x2,都有
g(x2)-g(x1)
x2-x1
<-1
,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)f/(x)=

1
x
-
a
(x+1)2
=
x2+(2-a)x+1
x(x+1)2
,∵a=
9
2
,令f′(x)<0,

1
2
<x<2,故函数f(x)的单调减区间为(
1
2
,2)
.                 …(5分)

(Ⅱ)∵

g(x2)-g(x1)
x2-x1
<-1,∴
g(x2)-g(x1)
x2-x1
+1<0

g(x2)+x2-[g(x1)+x1]
x2-x1
<0,

设h(x)=g(x)+x,依题意,h(x)在(0,2]上是减函数,当1≤x≤2时,h(x)=lnx+

a
x+1
+x,

h′(x)=-

1
x
-
a
(x+1)2
+1,令h′(x)≤0,得a
(x+1)2
x
+(x+1)2
x2+3x+
1
x
+3
对x∈[1,2]恒成立

m(x)=x2+3x+

1
x
+3,则m′(x)=2x+3-
1
x2

∵1≤x≤2,∴m′(x)=2x+3-

1
x2
>0,

∴m(x)在[1,2]上是增函数,则当x=2时,m(x)有最大值为

27
2
,∴a≥
27
2

当0<x<1时,h(x)=-lnx+

a
x+1
+x,h′(x)=-
1
x
-
a
(x+1)2
+1

令h'(x)≤0,得:a≥-

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

t(x)=x2+x-

1
x
-1,则t′(x)=2x+1+
1
x2
>0
,∴t(x)在(0,1)上是增函数,

∴t(x)<t(1)=0,∴a≥0,综上所述,a≥

27
2
.                 …(16分)

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