Question

已知函数f（x）=x²-ax+4+2lnx
（I）当a=5时，求f（x）的单调递减函数；
（Ⅱ）设直线l是曲线y=f（x）的切线，若l的斜率存在最小值-2，求a的值，并求取得最小斜率时切线l的方程；
（Ⅲ）若f（x）分别在x₁、x₂（x₁≠x₂）处取得极值，求证：f（x₁）+f（x₂）＜2．

Answer

（I）当a=5时，利用导数求f（x）的单调递减区间；
（Ⅱ）利用导数的几何意义，由切线l的斜率存在最小值-2，求a的值，并求取得最小斜率时切线l的方程；
（Ⅲ）利用导数求出函数的极值，利用极值证明不等式．
【解析】
（I）因为函数的定义域为{x|x＞0}，
当a=5时，f（x）=x2-5x+4+2lnx，==，
所以由f'（x）＜0，解得，
即函数的单调递减区间为（）．
（Ⅱ）因为x＞0，所以，
当且仅当x=1时取等号．因为直线l的斜率存在最小值-2，
所以4-a=-2，即a=6．
当l取得最小斜率时，因为f（-1）=-1，即切点为（1，-1）．
从而切线方程l：y+1=-2（x-1），即：2x+y-1=0．
（Ⅲ），
因为f（x）分别在x1、x2（x1≠x2）处取得极值，
所以x1、x2（x1≠x2）是方程，
即2x2-ax+2=0的两个不等正根．
则△=a2-16＞0解得a2＞16，且．
从而f（x1）+f（x2）=
=
=，
因为a2＞16，所以．
即不等式f（x1）+f（x2）＜2成立．