22
f x1 f x2 ax1 x1 1 ax2 x2 1
22 a x1 x2 x1 1 x2 1
a x1 x2
x1 x2 a
x1 x2
2
222
1
x1 1 x2 1
x1 x2x1 1 x2
2
2
要使函数f x 在 1, 上为单调函数,需且只需:
a
x1 x2
x1 1 x2 1
2
2
恒成立,(或a
x1 x2
x1 x2
x1 1 x2 1
2
2
恒成立).
因此,只要求出
x1 1 x2 1
22
在条件“x1,x2 1, ,且x1 x2”之下
的最大、最小值即可.为了探求这个代数式的最值,我们可以考虑极端情况,如:
x1 1,x2 1,容易知道,此时
x1 x2
x1 x2
x1 1 x2 1
2
2
;若考虑x1 x2 ,
则不难看出,此时
x1 1 x2 1
22
1,至此我们可以看出:要使得函数f x
为单调函数,只需a 1.
事实上,当a 1时,由于x1 x2 x1 1 x2 1 0恒成立,所以,
x1 x2
x1 1 x2 1
2
2
22
1.所以,在条件“x1,x2 1, ,且x1 x2”之下,必有:
f x1 f x2 0.
所以,f x 在区间 1, 上单调递减.
5
当a 1时,由(1)可以看出:特例a 2的情况下,存在f 1 f .由
3
此可以猜想:函数f x 在区间 1, 上不是单调函数.为了说明这一点,只需找到x1,x2 1, ,使得f x1 f x2 即可.简便起见,不妨取x1 1,此时,可
a2 1
1,也即:f 1 求得x2 2
a 1
a2 1 f a2 1 a,所以,f x 在区间 1, 上不