已知函数f(x)=12xlnx2,g(x)=−x2+|a|x−3.

已知函数f(x)=
1
2
xlnx2,g(x)=−x2+|a|x−3

(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),f(x)≥
1
2
g(x)
恒成立,求实数a的取值范围.
ljh1886 1年前 已收到1个回答 举报

15900975236 幼苗

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解题思路:(1)由已知得f′(x)=lnx+1,由此利用导数性质和分类讨论思想能求出函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值.
(2)2xlnx≥-x2+|a|x-3,则|a|≤2lnx+x+
3
x
,设h(x)=2lnx+x+[3/x],则h′(x)=[2/x−
3
x2
+1=
(x+3)(x−1)
x2],由此利用导数性质能求出a的范围.

(1)当x在区间[t,t+2],t>0时,
f(x)=[1/2xlnx2=xlnx,
∴f′(x)=lnx+1,当x∈(0,
1
e]),f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈([1/e],+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,
∵t+2>[1/e],
∴①0<t<[1/e]<t+2时,即0<t<[1/e]时,f(x)min=f(
1
e)=−
1
e;
②[1/e≤t<t+2时,f(x)在区间[t,t+2],(t>0)时是递增的,
∴f(x)min=f(t)=tlnt.
∴f(x)min=


1
e,0<t<
1
e
tlnt,t≥
1
e].
(2)2xlnx≥-x2+|a|x-3,
则|a|≤2lnx+x+
3
x,
设h(x)=2lnx+x+[3/x],
则h′(x)=[2/x−
3
x2+1=
(x+3)(x−1)
x2],
x∈(1,+∞),h′(x)>0,h(x)单调递增,
x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
∴h(x)min=h(1)=4,
∴所求a的范围是-4≤a≤4.

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题重点考查利用导数研究函数的性质,利用函数的性质解决不等式、方程问题.重点考查学生的代数推理论证能力.解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.

1年前

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