设f(x)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f′(x).如果存在实数a和函数h(x),其中h(x)对任意的x∈

1个回答

  • (1)当b≤2时,函数f(x)的单调增区间为(1,+∞);

    当b>2时,函数f(x)的单调减区间为(1,

    ),单调增区间为(

    ,+∞).

    (2)(0,1)

    (1)由f(x)=ln x+

    ,得f′(x)=

    .

    ①证明:因为x>1时,h(x)=

    >0,所以函数f(x)具有性质P(b).

    ②当b≤2时,由x>1得x 2-bx+1≥x 2-2x+1=(x-1) 2>0,

    所以f′(x)>0.从而函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增.

    当b>2时,令x 2-bx+1=0得

    x 1

    ,x 2

    .

    因为x 1

    <1,

    x 2

    >1,

    所以当x∈(1,x 2)时,f′(x)<0;当x∈(x 2,+∞)时,f′(x)>0;当x=x 2时,f′(x)=0.从而函数f(x)在区间(1,x 2)上单调递减,在区间(x 2,+∞)上单调递增.

    综上所述,当b≤2时,函数f(x)的单调增区间为(1,+∞);

    当b>2时,函数f(x)的单调减区间为(1,

    ),单调增区间为(

    ,+∞).

    (2)由题设知,g(x)的导函数

    g′(x)=h(x)(x 2-2x+1),

    其中函数h(x)>0对于任意的x∈(1,+∞)都成立,

    所以当x>1时,g′(x)=h(x)(x-1) 2>0,

    从而g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.

    ①当m∈(0,1)时,

    有α=mx 1+(1-m)x 2>mx 1+(1-m)x 1=x 1

    α<mx 2+(1-m)x 2=x 2,即α∈(x 1,x 2),

    同理可得β∈(x 1,x 2).

    所以由g(x)的单调性知g(α),g(β)∈(g(x 1),g(x 2)),从而有|g(α)-g(β)|<|g(x 1)-g(x 2)|,符合题意.

    ②当m≤0时,α=mx 1+(1-m)x 2≥mx 2+(1-m)x 2=x 2,β=(1-m)x 1+mx 2≤(1-m)x 1+mx 1=x 1,于是由α>1,β>1及g(x)的单调性知g(β)≤g(x 1)<g(x 2)≤g(α),

    所以|g(α)-g(β)|≥|g(x 1)-g(x 2)|,与题意不符.

    ③当m≥1时,同理可得α≤x 1,β≥x 2

    进而得|g(α)-g(β)|≥|g(x 1)-g(x 2)|,与题意不符.

    综上所述,所求的m的取值范围为(0,1).