已知函数f(x)=x-12ax2+ln(x-1),其中a∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,对任意的x

2025-03-02 08:57:37
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回答1:

(1)函数的定义域为(1,+∞),f′(x)=1-ax+
1
x?1

a≤0时,f′(x)>0在(1,+∞)上恒成立,∴函数的单调递增区间为(1,+∞);
a>0时,f′(x)>0可得1<x<
a+1
a
;f′(x)<0,可得x>
a+1
a

∴函数的单调递增区间为(1,
a+1
a
),单调减区间为(
a+1
a
,+∞);
(2)假设存在实数a,对任意的x1,x2∈[2,+∞),且x1≠x2,有
f(x2)?f(x1)
x2?x1
<a恒成立,
不妨设0<x1<x2,则f(x2)-ax2<f(x1)-ax1
令g(x)=f(x)-ax,只要g(x)在[2,+∞)上为减函数即可,即g′(x)≤0在[2,+∞)上恒成立.
∵g(x)=(1-a)x-
1
2
ax2
+ln(x-1),
∴g′(x)=1-a-ax+
1
x?1

由1-a-ax+
1
x?1
≤0可得a≥
x
x2?1

令h(x)=
x
x2?1
,则h′(x)=
?x2?1
(x2?1)2
<0,
∴h(x)在[2,+∞)上为减函数,
∴h(x)<h(2)=
2
3

∴a≥
2
3