题目内容
已知f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣3.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有
成立.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有
解:(1)f'(x)=lnx+1,
当
,f'(x)<0,f(x)单调递减,
当
,f'(x)>0,f(x)单调递增.
①
,t无解;
②
,即
时,
;
③
,即
时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,
f(x)min=f(t)=tlnt;
∴
.
(2)2xlnx≥﹣x2+ax﹣3,则
,
设
,
则
,
x∈(0,1),h'(x)<0,h(x)单调递减,
x∈(1,+∞),h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4;
(3)问题等价于证明
,
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是
,
当且仅当
时取到设
,
则
,易得
,
当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有
成立.
当
当
①
②
③
f(x)min=f(t)=tlnt;
∴
(2)2xlnx≥﹣x2+ax﹣3,则
设
则
x∈(0,1),h'(x)<0,h(x)单调递减,
x∈(1,+∞),h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4;
(3)问题等价于证明
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是
当且仅当
则
当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有
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