Question

已知f(x)＝xln x，g(x)＝x3＋ax2－x＋2.

(1)求函数f(x)的单调区间；

(2)求f(x)在区间[t，t＋2](t＞0)上的最小值；

(3)对一切的x∈(0，＋∞)，2f(x)＜g′(x)＋2恒成立，求实数a的取值范围．

 

Answer 1

（1）f(x)的递减区间是，递增区间为（2）f(x)min＝（3）[－2，＋∞)

【解析】(1)f(x)的定义域为(0，＋∞)，

f′(x)＝ln x＋1，

令f′(x)＜0，得0＜x＜；

令f′(x)＞0，得x＞.

∴f(x)的递减区间是，递增区间为.

(2)(ⅰ)当0＜t＜t＋2＜时，无解．

(ⅱ)当0＜t＜＜t＋2，即0＜t＜，

由(1)知，f(x)min＝f＝－.

(ⅲ)当≤t＜t＋2，即t≥时，

f(x)在区间[t，t＋2]上递增，f(x)min＝f(t)＝tln t.

因此f(x)min＝

(3)2f(x)＜g′(x)＋2，得2xln x≤3x2＋2ax＋1.

∵x＞0，∴a≥ln x-x-.设h(x)＝ln x-x-，

则h′(x)＝-+＝－.?

令h′(x)＝0，得x＝1，x＝－ (舍)．

当0＜x＜1时，h′(x)＞0，h(x)在(0,1)上单调递增；

当x＞1时，h′(x)＜0，h(x)在(1，＋∞)上单调递减．

∴当x＝1时，h(x)取得最大值h(x)max＝－2.

∴a≥－2.

∴a的取值范围是[－2，＋∞)．