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20导数及其应用★★★★★
设 f(x)f(x)f(x) 是定义在区间 (1,+∞)(1,+\infty)(1,+∞) 上的函数,其导函数为 f′(x)f'(x)f′(x). 如果存在实数 aaa 和函数 h(x)h(x)h(x),其中 h(x)h(x)h(x) 对任意的 x∈(1,+∞)x\in(1,+\infty)x∈(1,+∞) 都有 h(x)>0h(x)>0h(x)>0,使得 f′(x)=h(x)(x2−ax+1)f'(x)=h(x)\left(x^2-ax+1\right)f′(x)=h(x)(x2−ax+1),则称函数 f(x)f(x)f(x) 具有性质 P(a)P(a)P(a).
(1) 设函数 f(x)=ln⁡x+b+2x+1f(x)=\ln x+\frac{b+2}{x+1}f(x)=lnx+x+1b+2​(x>1x>1x>1),其中 bbb 为实数.
(i) 求证:函数 f(x)f(x)f(x) 具有性质 P(b)P(b)P(b); (ii) 求函数 f(x)f(x)f(x) 的单调区间. (2) 已知函数 g(x)g(x)g(x) 具有性质 P(2)P(2)P(2),给定 x1x_1x1​,x2∈(1,+∞)x_2\in(1,+\infty)x2​∈(1,+∞),x1<x2x_1<x_2x1​<x2​,设 mmm 为实数,α=mx1+(1−m)x2\alpha=mx_1+(1-m)x_2α=mx1​+(1−m)x2​,β=(1−m)x1+mx2\beta=(1-m)x_1+mx_2β=(1−m)x1​+mx2​,且 α>1\alpha>1α>1,β>1\beta>1β>1,若 ∣g(α)−g(β)∣<∣g(x1)−g(x2)∣|g(\alpha)-g(\beta)|<|g(x_1)-g(x_2)|∣g(α)−g(β)∣<∣g(x1​)−g(x2​)∣,求 mmm 的取值范围.

2010 · 江苏 · 第 20 题 · 解答题

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