Question

已知函數(shù)f（x）=（a-1）x+aln（x-2），（a＜1）．
（1）討論函數(shù)f（x）的單調(diào)性；
（2）設(shè)a＜0時，對任意x₁、x₂∈（2，+∞），＜-4恒成立，求a的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵f′（x）=（a-1）+=（1分）
①a＜0時，f′（x）=
∵-2=＜0，∴0＜＜2，∴x＞2時，f′（x）＜0
∴f（x）在（2，+∞）上遞減．（3分）
②a=0時，f（x）=-x，在（2，+∞）上遞減．（4分）
③0＜a＜1時，＞2
∴x∈（2，）時，f′（x）＞0，f（x）在（2，）上遞增；
當(dāng)x∈（，+∞）時，f′（x）＜0，f（x）在（，+∞）上遞減；（6分）
∴綜上所述，當(dāng)a≤0時，f（x）在（2，+∞）上遞減，
當(dāng)0＜a＜1時，f（x）在（2，）上遞增，在（，+∞）上遞減．（7分）
（2）當(dāng)a＜0時，f（x）在（2，+∞）上遞減；
不妨設(shè)任意x₁，x₂∈（2，+∞）且x₁＜x₂
＜-4可變?yōu)閒（x₁）-f（x₂）＞-4（x₁-x₂）
f（x₁）+4x₁＞f（x₂）+4x₂
∴令g（x）=f（x）+4x，∴g（x）在（2，+∞）上遞減
∴g′（x）＜0在（2，+∞）上恒成立
∴a-1++4＜0在（2，+∞）上恒成立．
a＜-3+在（2，+∞）上恒成立
而-3＜-3+＜0，∴a≤-3．（13分）
分析：（1）對函數(shù)求導(dǎo)，討論a的正負，利用導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系進行求解即可．
（2）根據(jù)當(dāng)a＜0時，f（x）在（2，+∞）上遞減，不妨設(shè)任意x₁，x₂∈（2，+∞）且x₁＜x₂，將條件可變?yōu)閒（x₁）+4x₁＞f（x₂）+4x₂，令g（x）=f（x）+4x，根據(jù)單調(diào)性將a分離出來，轉(zhuǎn)化成a＜-3+在（2，+∞）上恒成立，求出-3+的最小值即可求出a的范圍．
點評：本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，以及不等式恒成立問題，同時考查了分類討論的思想、轉(zhuǎn)化與劃歸的思想，屬于中檔題．