题目内容
【题目】已知函数f(x)=(x+a)ln(x+a),g(x)=﹣ +ax.
(1)函数h(x)=f(ex﹣a)+g'(ex),x∈[﹣1,1],求函数h(x)的最小值;
(2)对任意x∈[2,+∞),都有f(x﹣a﹣1)﹣g(x)≤0成立,求a的范围.
【答案】
(1)解:h(x)=(x﹣a)ex+a.h'(x)=(x﹣a+1)ex,令h'(x)=0得x=a﹣1.
①当a﹣1≤﹣1即a≤0时,在[﹣1,1]上h'(x)≥0,h(x)递增,h(x)的最小值为 .
②当﹣1<a﹣1<1即0<a<2时,在x∈[﹣1,a﹣1]上h'(x)≤0,h(x)为减函数,在在x∈[a﹣1,1]上h'(x)≥0,h(x)为增函数.
∴h(x)的最小值为h(a﹣1)=﹣ea﹣1+a.
③当a﹣1≥1即a≥2时,在[﹣1,1]上h'(x)≤0,h(x)递减,h(x)的最小值为h(1)=(1﹣a)e+a.
综上所述,当a≤0时h(x)的最小值为 ,当0<a<2时h(x)的最小值为﹣ea﹣1+a,当a≥2时,h(x)最小值为(1﹣a)e+a.
(2)设 ,F'(x)=ln(x﹣1)+1+a(x﹣1)(x≥2).
①当a≥0时,在x∈[2,+∞)上F'(x)>0,F(x)在x∈[2,+∞)递增,F(x)的最小值为F(2)=0,不可能有f(x﹣a﹣1)﹣g(x)≤0.
②当a≤﹣1时,令 ,解得: ,此时
∴ .∴F'(x)在[2,+∞)上递减.∵F'(x)的最大值为F'
a+1≤0,∴F(x)递减.∴F(x)的最大值为F(2)=0,
即f(x﹣a﹣1)﹣g(x)≤0成立.
③当﹣1<a<0时,此时 ,当 时,F'(x)>0,F'(x)递增,当 时,F'(x)<0,F'(x)递减.
∴ =﹣ln(﹣a)>0,又由于F'(2)=a+1>0,
∴在 上F'(x)>0,F(x)递增,
又∵F(2)=0,所以在 上F(x)>0,显然不合题意.
综上所述:a≤﹣1.
【解析】(I)求出导数得到极值点,通过①当a≤0时,②当0<a<2时,③当a≥2时分别求解函数的单调性以及函数的最值即可.(II)设 ,求出导数F'(x)=ln(x﹣1)+1+a(x﹣1)(x≥2).通过①当a≥0时,②当a≤﹣1时,③当﹣1<a<0时,分别求解函数的单调性已经函数的最值,推出a≤﹣1.