Question

（2012•海淀區(qū)二模）已知函數(shù)f(x)=aln(x-a)-

1

2

x2+x(a＜0)．
（I）當(dāng)-1＜a＜0時(shí)，求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（II）若-1＜a＜2（ln2-1），求證：函數(shù)f（x）只有一個(gè)零點(diǎn)x₀，且a+1＜x₀＜a+2；
（III）當(dāng)a=-

4

5

時(shí)，記函數(shù)f（x）的零點(diǎn)為x₀，若對(duì)任意x₁，x₂∈[0，x₀]且x₂-x₁=1，都有|f（x₂）-f（x₁）|≥m成立，求實(shí)數(shù)m的最大值．
（本題可參考數(shù)據(jù)：ln2=0.7，ln

9

4

=0.8，ln

9

5

=0.59）

Answer 1

分析：（I）f（x）的定義域?yàn)椋╝，+∞）．f′(x)=

a

x-a

-x+1=

-x2+(a+1)x

x-a

．由此能求出題函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間．
（II）當(dāng)-1＜a＜2（ln2-1）＜0時(shí)，由（I）知，f（x）的極小值為f（0），極大值為f（a+1）．由此能夠證明函數(shù)f（x）只有一個(gè)零點(diǎn)x₀，且a+1＜x₀＜a+2．
（III）因?yàn)?span id="cuaokys" class="MathJye">-1＜-

4

5

＜2(ln2-1)，所以任意x₁，x₂∈[0，x₀]且x₂-x₁=1，由（II）可知x₁∈[0，a+1]，x₂∈（a+1，x₀]，且x₂≥1．由此能推導(dǎo)出使得|f（x₂）-f（x₁）|≥m恒成立的m的最大值．

解答：（I）解：f（x）的定義域?yàn)椋╝，+∞）．
f′(x)=

a

x-a

-x+1=

-x2+(a+1)x

x-a

．
令f'（x）=0⇒x=0或x=a+1．
當(dāng)-1＜a＜0時(shí)，a+1＞0，函數(shù)f（x）與f'（x）隨x的變化情況如下表：

x	（a，0）	0	（0，a+1）	a+1	（a+1，+∞）
f′（x）	-	0	+	0	-
f（x）	↘	極小值	↗	極大值	↘

所以，函數(shù)f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是（0，a+1），單調(diào)遞減區(qū)間是（a，0）和（a+1，+∞）．…（4分）
（II）證明：當(dāng)-1＜a＜2（ln2-1）＜0時(shí)，
由（I）知，f（x）的極小值為f（0），極大值為f（a+1）．
因?yàn)閒（0）=aln（-a）＞0，f(a+1)=-

1

2

(a+1)2+(a+1)=

1

2

(1-a2)＞0，
且f（x）在（a+1，+∞）上是減函數(shù)，
所以f（x）至多有一個(gè)零點(diǎn)．
又因?yàn)?span id="wi66oie" class="MathJye">f(a+2)=aln2-

1

2

a2-a=-

1

2

a[a-2(ln2-1)]＜0，
所以函數(shù)f（x）只有一個(gè)零點(diǎn)x₀，且a+1＜x₀＜a+2．…（9分）
（III）解：因?yàn)?span id="se8ioaw" class="MathJye">-1＜-

4

5

＜2(ln2-1)，
所以任意x₁，x₂∈[0，x₀]且x₂-x₁=1，
由（II）可知x₁∈[0，a+1]，x₂∈（a+1，x₀]，且x₂≥1．
因?yàn)楹瘮?shù)f（x）在[0，a+1]上是增函數(shù)，在（a+1，+∞）上是減函數(shù)，
所以f（x₁）≥f（0），f（x₂）≤f（1），
∴f（x₁）-f（x₂）≥f（0）-f（1）．
當(dāng)a=-

4

5

時(shí)，f(0)-f(1)=aln(

a

a-1

)-

1

2

=

4

5

ln

9

4

-

1

2

＞0．
所以f（x₁）-f（x₂）≥f（0）-f（1）＞0
所以|f（x₂）-f（x₁）|的最小值為f(0)-f(1)=

4

5

ln

9

4

-

1

2

．
所以使得|f（x₂）-f（x₁）|≥m恒成立的m的最大值為

4

5

ln

9

4

-

1

2

．…（14分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的求法，考查不等式的證明，考查滿足條件的實(shí)數(shù)的最大值的求法，考查推理論證能力，考查等價(jià)轉(zhuǎn)化思想，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意導(dǎo)數(shù)性質(zhì)的合理運(yùn)用．