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∈
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解题思路:(1)(i)先求出函数f(x)的导函数f′(x),然后将其配凑成f′(x)=h(x)(x2-bx+1)这种形式,再说明h(x)对任意的x∈(1,+∞)都有h(x)>0,即可证明函数f(x)具有性质P(b);

(2)根据第一问令φ(x)=x2-bx+1,讨论对称轴与2的大小,当b≤2时,对于x>1,φ(x)>0,所以f′(x)>0,可得f(x)在区间(1,+∞)上单调性,当b>2时,φ(x)图象开口向上,对称轴 x=[b/2]>1,可求出方程φ(x)=0的两根,判定两根的范围,从而确定φ(x)的符号,得到f′(x)的符号,最终求出单调区间.

(2)由题设知,函数g(x)得导数g′(x)=h(x)(x2-2x+1),其中h(x)>0对于任意得x∈(1,+∞)都成立

当x>1时,g′(x)=h(x)(x-1)2>0,从而g(x)在(1,+∞)上单调递增分①m∈(0,1)②m≤0③m≥1三种情况讨论求解m得范围即可

(1)f′(x)=[1/x]-

b+2

(x+1)2=

1

x(x+1)2(x2−bx+1)

∵x>1时,h(x)=

1

x(x+1)2>0恒成立,

∴函数f(x)具有性质P(b);

(ii)当b≤2时,对于x>1,φ(x)=x2-bx+1≥x2-2x+1=(x-1)2>0

所以f′(x)>0,故此时f(x)在区间(1,+∞)上递增;

当b>2时,φ(x)图象开口向上,对称轴 x=[b/2]>1,

方程φ(x)=0的两根为:

b+

b2−4

2,

b−

b2−4

2

b+

b2−4

2>1,

b−

b2−4

2=

2

b+

b2−4∈(0,1)

当 x∈(1,

b+

b2−4

2)时,φ(x)<0,f′(x)<0,

故此时f(x)在区间 (1,

b+

b2−4

2)上递减;

同理得:f(x)在区间[

b+

b2−4

2,+∞)上递增.

综上所述,当b≤2时,f(x)在区间(1,+∞)上递增;

当b>2时,f(x)在 (1,,

b+

b2−4

2)上递减;f(x)在[

b+

b2−4

2,+∞)上递增.

(2)由题设知,函数g(x)得导数g′(x)=h(x)(x2-2x+1),其中h(x)>0对于任意得x∈(1,+∞)都成立

∴当x>1时,g′(x)=h(x)(x-1)2>0,从而g(x)在(1,+∞)上单调递增

①m∈(0,1),α=mx1+(1-m)x2>mx1+(1-m)x1=x1

α<mx2+(1-m)x2=x2
∴α∈(x1,x2)同理可得β∈(x1,x2

由g(x)得单调性可知,g(α),g(β)∈(g(x1),g(x2))

从而有|g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|符合题意

②m≤0时,α=mx1+(1-m)x2≥mx2+(1-m)x2=x2

β=(1-m)x1+mx2≤(1-m)x1+mx1=mx1

于是由α>1,β>1及g(x)得单调性可知g(β)≤g(x1)<g(x2)≤g(α)

∴|g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|与题设不符

③m≥1时,同理可得α≤x1,β≥x2,进而可得|g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|与题设不符

综合①②③可得m∈(0,1)

点评:

本题考点: 不等式比较大小;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查函数的概念、性质、图象及导数等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论的思想方法进行探索、分析与解决问题的综合能力.