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已知函数f(x)=x2-mlnx+(m-1)x,其中m∈R. (Ⅰ)当m=2时,...

已知函数f(x)=manfen5.com 满分网x2-mlnx+(m-1)x,其中m∈R.
(Ⅰ)当m=2时,求函数f(x)的最小值;
(Ⅱ)当m≤0时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)求证:当m=-1时,对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,有manfen5.com 满分网>-1.
(I)将m=2代入,我们易求出其导函数f'(x)的解析式,进而易判断基单调性,结合其定义域和单调性,易得到函数f(x)的最小值. (II)由f'(x)=,结合m≤0,我们可以分-1<m≤0与m≤-1两种情况进行分类讨论,利用导数法,讨论函数f(x)的单调性; (III)当m=-1时,函数f(x)=+lnx-2x.要证明>-1,即证明f(x1)-f(x2)>x1-x2,即证f(x1)+x1<f(x2)+x2,故我们可以构造辅助函数g(x)=f(x)+x,通过讨论辅助函数g(x)=f(x)+x的单调性证明结论. 【解析】 (Ⅰ)显然函数f(x)的定义域为(0,+∞). 当m=2时,f'(x)=. ∴当x∈(0,1)时,f'(x)<0,x∈(1,+∞)时,f'(x)>0. ∴f(x)在x=1时取得最小值,其最小值为f(1)=.(4分) (Ⅱ)∵f'(x)=x-+(m-1)==, ∴(1)当-1<m≤0时,若x∈(0,-m)时,f'(x)>0,f(x)为增函数; 当x∈(-m,1)时,f'(x)<0,f(x)为减函数; x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,f(x)为增函数. (2)当m≤-1时,x∈(0,1)时,f'(x)>0,f(x)为增函数; x∈(1,-m)时,f'(x)<0,f(x)为减函数; x∈(-m,+∞)时,f'(x)>0,f(x)为增函数.(9分) (Ⅲ)当m=-1时,函数f(x)=+lnx-2x. 构造辅助函数g(x)=f(x)+x,并求导得 g'(x)=x+-1==. ∴g'(x)>0,g(x)为增函数. ∴对任意0<x1<x2,都有g(x1)<g(x2)成立, 即f(x1)+x1<f(x2)+x2. 即f(x1)-f(x2)>x1-x2. 又∵x1-x2<0, ∴>-1.(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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