21.(12分)已知函数 $f(x)=\frac{1}{x}-x+a \ln x$ .
(1)讨论 $f(x)$ 的单调性;
(2)若 $f(x)$ 存在两个极值点 $x_{1}, x_{2}$ ,证明:$\frac{f\left(x_{1}\right)-f\left(x_{2}\right)}{x_{1}-x_{2}}<a-2$ .
参考答案
(1) 综上当 $a \leq 2$ 时,$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上是减函数, 当 $a>2$ 时,在 $\left(0, \frac{a-\sqrt{a^{2}-4}}{2}\right)$ ,和 $\left(\frac{a+\sqrt{a^{2}-4}}{2},+\infty\right)$ 上是减函数, 则 $\left(\frac{a-\sqrt{a^{2}-4}}{2}, \frac{a+\sqrt{a^{2}-4}}{2}\right)$ 上是增函数.; (2) $\frac{f\left(x_{1}\right)-f\left(x_{2}\right)}{x_{1}-x_{2}}<a-2$ 成立。