Question

已知函數(shù)f（x）=x²-ax+2lnx（其中a是實數(shù)）．
（Ⅰ）求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ）若2(

e

+

1

e

)＜a＜5，且f（x）有兩個極值點x₁，x₂（x₁＜x₂），求|f（x₁）-f（x₂）|的取值范圍．（其中e是自然對數(shù)的底數(shù)）

Answer 1

分析：（Ⅰ）求f（x）的導(dǎo)數(shù)f′（x），利用f'（x）判定f（x）的單調(diào)性，從而求出f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ） 由（Ⅰ）知，f（x）在（x₁，x₂）內(nèi)遞減，得f（x₁）＞f（x₂），求出|f（x₁）-f（x₂）|的表達(dá)式，從而得取值范圍．

解答：解：（Ⅰ）∵f（x）=x²-ax+2lnx（x＞0），∴f′（x）=2x-a+

2

x

=（2x+

2

x

）-a≥4-a；
∴①當(dāng)4-a≥0，即a≤4時，f'（x）≥0，f（x）是增函數(shù)，增區(qū)間為（0，+∞）；
②當(dāng)a＞4時，f′(x)=

2x2-ax+2

x

，
∵△=a2-16＞0，x1+x2=

a

2

＞0，x1x2=1＞0，∴0＜x₁＜x₂；
∴f（x）的增區(qū)間為(0，

a- a2-16

4

)，(

a+ a2-16

4

，+∞)，減區(qū)間為(

a- a2-16

4

，

a+ a2-16

4

)；
（Ⅱ） 由（Ⅰ）知，f（x）在（x₁，x₂）內(nèi)遞減，∴f（x₁）＞f（x₂）；
∵x2=

1

x1

＞x1，∴0＜x₁＜1；
∵2(

e

+

1

e

)＜a=2(x1+x2)=2(x1+

1

x1

)＜5=2(2+

1

2

)，
而y=2(x1+

1

x1

)在（0，1）上遞減，
∴

1

2

＜x1＜

1

e

；
∴|f(x1)-f(x2)|=-

a

2

(x1-x2)+2ln

x1

x2

=

1

x 2 1

-

x

2 1

+4lnx1；
令g(x1)=

1

x 2 1

-

x

2 1

+4lnx1(

1

2

＜x1＜

1

e

)，
∴g′(x1)=-

2( x 2 1 -1)2

x 3 1

＜0，∴g（x₁）在(

1

2

，

1

e

)上遞減；
∴|f(x1)-f(x2)|∈(e-

1

e

-2，

15

4

-4ln2)．

點評：本題考查了利用導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)的單調(diào)性以及根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)極值的問題，是易錯題．