Question

已知函數f（x）=x²-2lnx．
（1）求函數f（x）的單調區(qū)間；
（2）對于函數圖象上的不同兩點A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），如果在函數圖象上存在點P（x₀，y₀）（其中x₀在x₁與x₂之間），使得點P處的切線l平行于直線AB，則稱AB存在“伴隨切線”，當x₀=

x1+x2

2

時，又稱AB存在“中值伴隨切線”．試判斷函數f（x）的圖象上是否存在“中值伴隨切線”，若存在，請求出“中值伴隨切線”．

Answer 1

考點：導數在最大值、最小值問題中的應用,利用導數研究函數的單調性,利用導數研究曲線上某點切線方程

專題：導數的綜合應用

分析：（1）求出函數的定義域，函數的導數，通過f′（x）=

2(x+1)(x-1)

x

大于、小于0，即可求出函數的單調區(qū)間．
（2）假設存在不同兩點A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）（不妨設0＜x₁＜x₂），使得AB存在“中值伴隨切線”，則

f(x1)-f(x2)

x1-x2

=f′（

x1+x2

2

），化簡后，構造函數g（x）=lnx-

2x-2

x+1

，通過函數的導數，利用定義，推出結論矛盾，得到結果．

解答： 解：（1）函數f（x）=x²-2lnx．函數的定義域為：x＞0，
∴f′（x）=

2(x+1)(x-1)

x

，
由f′（x）＞0知：遞增區(qū)間為（1，+∞），
由f′（x）＜0知，遞減區(qū)間為（0，1].3分
（2）假設存在不同兩點A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）（不妨設0＜x₁＜x₂），使得AB存在“中值伴隨切線”，則

f(x1)-f(x2)

x1-x2

=f′（

x1+x2

2

），
化簡得：

2

x1+x2

=

lnx1-lnx2

x1-x2

，即

2• x1 x2 -2

x1 x2 +1

=ln

x1

x2

．
設函數g（x）=ln x-

2x-2

x+1

，則g′（x）=

1

x

-

4

(x+1)2

=

(x-1)2

x(x+1)2

，
當x∈（0，1）時，g′（x）＞0，即g（x）在（0，1]上是增函數．
又0＜

x1

x2

＜1，所以g（

x1

x2

）＜g（1）=0，即

2• x1 x2 -2

x1 x2 +1

＞ln

x1

x2

，與上面結論矛盾，
所以在函數f（x）的圖象上是不存在不同兩點A，B，使得AB存在“中值伴隨切線”.12分．

點評：本題考查函數的導數的綜合應用，切線方程的求法，新定義以及構造法的應用，考查分析問題解決問題的能力．