已知$f(x)=\dfrac {x\ln x}{x-1}+a$,其中$a>0$.
(1) 求$f(x)$的单调性;
(2) 若$g(x)=(x^2-x)\cdot f(x)$,且方程$g(x)=m$有两个不同的实根$x_1,x_2$,求证:$x_1+x_2>1$.
分析与解 (1) 函数$f(x)$的导函数$$f'(x)=\dfrac{x-1-\ln x}{(x-1)^2},$$而我们熟知$\ln x\leqslant x-1$,因此$f'(x)\geqslant 0$,因此函数$f(x)$在$(0,1)$和$(1,+\infty)$上单调递增.
(2) 用反证法.假设$x_1+x_2\leqslant 1$,不妨设$x_1<x_2$,则有$x_1,x_2\in (0,1)$且$$(x_1-x_2)(x_1+x_2-1)\geqslant 0,$$也即$$0>x_1^2-x_1\geqslant x_2^2-x_2,$$结合$f(x)>0$,可得$$(x_2^2-x_2)\cdot f(x_2)=(x_1^2-x_1)\cdot f(x_1)\geqslant (x_2^2-x_2)\cdot f(x_1),$$从而$f(x_2)\leqslant f(x_1)$,进而$x_2\leqslant x_1$,与$x_1<x_2$矛盾.
综上,原命题得证.
注 注意到$y=x^2-x$的对称轴恰好是$x=\dfrac 12$,结合第(1)小题的提示可以迅速化简问题.第二问常规解法见每日一题[483]函数的叠加,借助第(1)小题与二次函数对称轴的东风,给第(2)问提供了一个很妙的证法.