已知函数f(x)=2x+alnx.

已知函数f(x)=2x+alnx.
(1)若f(x)在[1,+∞)上为增函数,求a的范围;
(2)求证:若a<0,对于任意两个正数x1、x2总有:
f(x1)+f(x2)
2
≥f(
x1+x2
2
)

(3)若存在x∈[1,e],使不等式f(x)≤(a+3)x-[1/2]x2成立,求实数a的取值范围.
舍不得月亮 1年前 已收到1个回答 举报

忧伤的小燕子 幼苗

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解题思路:(1)欲使f(x)在[1,+∞)上为增函数,只需f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,然后利用参变量分离法求出a的取值范围即可;
(2)将x1,x2代入函数f(x)的解析式整理,再由基本不等式可证得结论;
(3)存在x∈[1,e],使不等式f(x)≤(a+3)x-[1/2]x2成立即将a分离,使得a大于等于不等式另一侧函数在[1,e]上的最小值即可.

(1)∵f(x)=2x+alnx,
∴f′(x)=2+[a/x],
∵f(x)在[1,+∞)上为增函数,
∴f′(x)=2+[a/x]≥0在[1,+∞)上恒成立,
即a≥(-2x)max=-2,
∴实数a的取值范围为[2,+∞);
(2)由题意可得
f(x1)+f(x2)
2=
2x1+alnx1+2x2+alnx2
2=(x1+x2)+[a/2]ln(x1•x2)=(x1+x2)+aln
x1x2,
f(
x1+x2
2)=(x1+x2)+aln
x1+x2
2,
∵正数x1、x2总有
x1+x2
2≥
x1x2,
∴ln
x1+x2
2≥ln
x1x2,
∵a<0,
∴aln
x1+x2
2≤aln

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,以及存在性问题和基本不等式的应用,同时考查了转化的思想和分析问题的能力和运算求解的能力.属于难题.

1年前

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