题目内容

已知f(x)=alnx+x2
(1)讨论f(x)的单调性,
(2)当a>0时,若对于任意x1,x2∈(0,+∞),都有|f(x1)-f(x2)|≥3|x1-x2|,求a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(1)求导数f′(x),分a≥0,a<0两种情况进行讨论,在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0即可;
(2)由(1)知a>0时f(x)在(0,+∞)上单调递增,不妨设x1<x2,则不等式可化为可化为f(x2)-f(x1)≥3x2-3x1,即f(x2)-3x2≥f(x1)-3x1,令g(x)=f(x)-3x,可知g(x)在(0,+∞)上单调递增,从而有g′(x)≥0恒成立,分离参数a后化为函数的最值即可;
解答: 解:(1)f(x)=
a
x
+2x=
a+2x2
x

当a≥0时,f′(x)≥0恒成立,此时f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,令f′(x)>0得:x>
-
a
2
,f′(x)<0得:0<x<
-
a
2

此时f(x)的递增区间为(
-
a
2
,+∞)
),f(x)的递减区间为(0,
-
a
2
)

(2)由(1)知a>0时f(x)在(0,+∞)上单调递增,
不妨设x1<x2,则|f(x1)-f(x2)|≥3|x1-x2|可化为f(x2)-f(x1)≥3x2-3x1,即f(x2)-3x2≥f(x1)-3x1
令g(x)=f(x)-3x,则g(x)在(0,+∞)上单调递增,
g′(x)=f′(x)-3=
a+2x2
x
-3=
a+2x2-3x
x
≥0
对x∈(0,+∞)恒成立,
∴a≥-2x2+3x=-2(x-
3
4
)2+
9
8

a≥
9
8
点评:该题考查利用导数研究函数的单调性、函数的最值,考查恒成立问题,考查分类讨论思想,属中档题.
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