题目内容
已知函数f(x)=lnx-x,h(x)=
.
(1)求h(x)的最大值;
(2)若关于x的不等式xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
| lnx | x |
(1)求h(x)的最大值;
(2)若关于x的不等式xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
分析:(1)求导函数,利用导数的正负,即可确定函数的单调区间,从而可求h(x)的最大值;
(2)xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,等价于xlnx-x2≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,分离参数,求出函数的最值,即可求实数a的取值范围.
(2)xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,等价于xlnx-x2≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,分离参数,求出函数的最值,即可求实数a的取值范围.
解答:解:(1)因为h(x)=
,(x>0),所以h′(x)=
,…(2分)
由h′(x)>0,且x>0,得0<x<e,由h′(x)<0,且x>0,x>e,…(4分)
所以函数h(x)的单调增区间是(0,e],单调减区间是[e,+∞),
所以当x=e时,h(x)取得最大值
;…(6分)
(2)因为xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
即xlnx-x2≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
亦即a≤lnx+x+
对一切x∈(0,+∞)恒成立,…(8分)
设?(x)=lnx+x+
,因为?′(x)=
=
,
故?(x)在(0,3]上递减,在[3,+∞)上递增,?(x)min=?(3)=7+ln3,
所以a≤7+ln3. …(10分)
| lnx |
| x |
| 1-lnx |
| x2 |
由h′(x)>0,且x>0,得0<x<e,由h′(x)<0,且x>0,x>e,…(4分)
所以函数h(x)的单调增区间是(0,e],单调减区间是[e,+∞),
所以当x=e时,h(x)取得最大值
| 1 |
| e |
(2)因为xf(x)≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
即xlnx-x2≥-2x2+ax-12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
亦即a≤lnx+x+
| 12 |
| x |
设?(x)=lnx+x+
| 12 |
| x |
| x2+x-12 |
| x2 |
| (x-3)(x+4) |
| x2 |
故?(x)在(0,3]上递减,在[3,+∞)上递增,?(x)min=?(3)=7+ln3,
所以a≤7+ln3. …(10分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查恒成立问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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