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

令g(x)=f(x)+4x,则g′(x)=+2ax+4

①等价于g(x)在(0,+∞)上单调递减,

+2ax+4≤0在(0,+∞)上恒成立

从而a≤

故a的取值范围为(-∞,-2]。

单项选择题
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