?1?综上,a∈?,+∞?. ?2?
a22(ax2-2)(x-1)
12.(1)解 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a--2+3=. xxxx3
当a≤0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减. 当a>0时,f′(x)=①0
a(x-1)?
?x-x3?
2??
??x+
a??
2?
a?
?.
a>1,
当x∈(0,1)或x∈?当x∈?1,②a=2时,③a>2时,0<当x∈?
??
a2?
,+∞?时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
?
??
2?
a?a?时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
2
=1,在x∈(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增. 2
<1,当x∈?0,a??
2?
?或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
a?
??
2
a,1?时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
??
综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减; 当0
2?
?内单调递减,在
a?
???
a2?
,+∞?内单调递增;
?
当a=2时,f(x)在(0,+∞)内单调递增; 当a>2时,f(x)在?0,??
2???内单调递增,在?
a??
a2?
,1?内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.
?
(2)证明 由(1)知,a=1时,
f(x)-f′(x)=x-ln x+
2x-1?122?312
-?1--2+3?=x-ln x++2-3-1,x∈[1,2]. 2
x?
xxx?
xxx312
设g(x)=x-ln x,h(x)=+2-3-1,x∈[1,2],则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x).由g′(x)
xxx=
x-1
≥0, x可得g(x)≥g(1)=1,
-3x-2x+6
当且仅当x=1时取得等号.又h′(x)=. 42
x设φ(x)=-3x-2x+6,则φ(x)在x∈[1,2]单调递减.
13
2
因为φ(1)=1,φ(2)=-10,所以?x0∈(1,2),使得x∈(1,x0)时,φ(x)>0,x∈(x0,2)时,φ(x)<0.
所以h(x)在(1,x0)内单调递增,在(x0,2)内单调递减. 11
由h(1)=1,h(2)=,可得h(x)≥h(2)=, 22当且仅当x=2时取得等号.
33
所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=.即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.
22 13.(1)证明 f′(x)=m(e-1)+2x.
若m≥0,则当x∈(-∞,0)时,e-1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e-1≥0,f′(x)>0.
若m<0,则当x∈(-∞,0)时,e-1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e-1<0,f′(x)>0.
所以,f(x)在(-∞,0)单调递减,