已知函数 ( f(x)=frac{1}{2}ax^2-(a+1)x+ln x (a>0) ),若对任意 ( x_1, x_2 in (0,+infty) ),且 ( x_1
eq x_2 ),均有 ( frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} > -1 ) 成立,则实数 ( a ) 的取值范围是______。
答案:
[
a geq frac{1}{2}
]
解题口诀:
1. 条件“(frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} > -1)”等价于“(f(x_1)+x_1 > f(x_2)+x_2)”,即函数 (g(x)=f(x)+x) 在 ((0,+infty)) 上单调递增。
2. 写出 (g(x)=frac{1}{2}ax^2
3. 单调递增等价于 (g'(x) geq 0) 在 ((0,+infty)) 恒成立,即 (ax + frac{1}{x} geq a)。
4. 用均值不等式:(ax + frac{1}{x} geq 2sqrt{a})(当 (ax=frac{1}{x}) 时取等)。
5. 问题转化为 (2sqrt{a} geq a),解得 (0 < a x=frac{1}{sqrt{a}})>0) 验证后得 (a geq frac{1}{2})(详细验证需考虑 (g'(x)) 最小值是否达标)。
直接背结论:
遇到“斜率差>常数”化单调性,用导数转恒成立,均值不等式定范围,验证端点防丢解。