1、已知函数\[f(x)=\dfrac 12x^2-ax+(a-1)\ln x,a>1\]
(1)讨论函数\(f(x)\)的单调性;
(2)证明:若\(a<5\),则对任意\(x_1,x_2\in(0,+\infty)\)且\(x_1<x_2\),都有\[\dfrac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}>-1.\]
2、(2014年湖南理)已知常数\(a>0\),函数\[f(x)=\ln (1+ax)-\dfrac{2x}{x+2}.\]
(1)讨论\(f(x)\)在区间\((0,+\infty)\)的单调性;
(2)若\(f(x)\)存在两个极值点\(x_1,x_2\),且\(f(x_1)+f(x_2)>0\),求\(a\)的取值范围.
3、已知函数\[\begin{split}f(x)&=\dfrac 12x^2+a\ln x\\g(x)&=(a+1)x.\end{split}\]
(1)若函数\(f(x),g(x)\)在区间\([1,3]\)上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数\(a\)的取值范围;
(2)若\(a\in (1,e]\),设\(F(x)=f(x)-g(x)\),求证:当\(x_1,x_2\in [1,a]\)时,不等式\(\left|F(x_1)-F(x_2)\right|<1\)成立.
参考答案
1、(1)\(1<a<2\)时,\((0,a-1)\)和\((1,+\infty)\)上单调递增,\((a-1,1\))上单调递减;
\(a=2\)时,\((0,+\infty)\)上单调递增;
\(a>2\)时,\((0,1)\)和\((a-1,\infty)\)上单调递增;\((1,a-1)\)上单调递减.
(2)提示:构造函数\(f(x)+x\)证明其单调性即可.
2、(1)\(0<1<1\)时,\(\left(0,2\sqrt{\dfrac{1-a}a}\right)\)上单调递减,\(\left(2\sqrt{\dfrac{1-a}a},+\infty\right)\)上单调递增;
\(a\geqslant 1\)时,\((0,+\infty)\)上单调递增.
(2)\(a\)的取值范围是\(\left(\dfrac 12,1\right)\).
提示:(2)用\(a\)表示\(f(x_1)+f(x_2)\),然后换元求解.
3、(1)\((-\infty,-9]\cup (-1,+\infty)\)
(2)提示:所要求证明的不等式左边即函数\(F(x)\)的最大值与最小值之差.