问题
解答题
已知函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+1。
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)设a<-1,如果对任意x1,x2∈(0,+∞),|f(x1)-f(x2)|≥4|x1-x2|,求a的取值范围。
答案
解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞)
f′(x)=
当a≥0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a≤-1时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)上单调递减;
当-1<a<0时,令f′(x)=0,解得x=
则当x∈(0, )时,f′(x)>0;
x∈( ,+∞)时,f′(x)<0
故f(x)在(0, )上单调递增,在(
,+∞)上单调递减。
(2)不妨假设x1≥x2,而a<-1,
由(1)知f(x)在(0,+∞)上单调递减,
从而x1,x2∈(0,+∞),
|f(x1)-f(x2)|≥4|x1-x2|等价于x1,x2∈(0,+∞),f(x2)+4x2≥f(x1)+4x1 ①
令g(x)=f(x)+4x,则g′(x)=+2ax+4
①等价于g(x)在(0,+∞)上单调递减,
即+2ax+4≤0在(0,+∞)上恒成立
从而a≤
故a的取值范围为(-∞,-2]。