证明题
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∈(1,+∞)都有h(x)>0,使得f'(x)=h(x)(x2-ax+1),则称函数f(x)具有性质P(a).
问答题
21.设函数f(x)=ln(x)+
【正确答案】由f(x)=ln x+

,得f'(x)=

.因为x>1时,h(x)=

>0,所以函数f(x)具有性质P(b).
(ii)当b≤2时,由x>l得x
2-bx+1≥x
2-2x+1=(x-1)
2>0,所以f'(x)>0,从而函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增.当b>2时,解方程x
2-bx+1=0得x
1=

.因为x
1=

所以当x∈(1,x
2)时,f'(x)<0;当x∈(x
2,+∞)时,f'(x)>0;当x=x
2时,f'(x)=0.
从而函数f(x)在区间(1,x
2)上单调递减,在区间(x
2,+∞)上单调递增.
综上所述,当b≤2时,函数f(x)的单调增区间为(1,+∞);当b>2时,函数f(x)的单调减区间为(1,

),单凋增区间为(

【答案解析】
问答题
22.已知函数g(x)具有性质P(2),给定x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,设m为实数,a=mx1+(1-m)x2,β=(1-m)x1+mx2,且α>1,β>1,若|g(α)-g(β)|<|g(x1)-g(x2)|,求m的取值范围.
【正确答案】由题设知,g(x)的导函数g'(x)=h(x)(x2-2x+1),其中函数h(x)>0对于任意的x∈(1,+∞)都成立,所以,当x>1时,g'(x)=h(x)(x-1)2>0,从而g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.
①当m∈(0,1)时,有a=mx1+(1-m)x2>mx1+(1-m)x1=x1,a<mx2+(1-m)x2=x2,得α∈(x1,x2),同理可得β∈(x1,x2),所以由g(x)的单调性知g(α),g(β)∈(g(x1),g(x2)),从而有∣g(α)-g(β)∣<∣g(x1)-g(x2)∣,符合题设.
②当m≤0时,α=mx1+(1-m)x2≥mx2+(1-m)x2=x2,β=(1-m)x1+mx2≤(1-m)x1+mx1=x1,于是由α>1,β>1及g(x)的单调性知g(β)≤g(x1)<g(x2)≤g(α),所以∣g(α)-g(β)∣≥∣g(x1)-g(x2)∣,与题设不符.
③当m≥1时,同理可得α≤x1,β>x2,进而得∣g(α)-g(β)∣≥∣g(x1)-g(x2)∣,与题设不符.
因此,综合①、②、③得所求的m的取值范围为(0,1).
【答案解析】