题目内容
【题目】已知函数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)若存在x0∈[
,e](e是自然对数的底数,e=2.71828…),使不等式2f(x0)≥g(x0)成立,求实数a的取值范围.
【答案】
(1)解:由已知知函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+1,
当x∈(0,
),f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(
),f′(x)>0,f(x)单调递增,
∵t>0,∴t+2> ![]()
② 当0<t<
<t+2,即0<t<
时,f(x)min=f(
)=﹣
;
②当
,即t
时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt.
∴
.
(2)解:∵不等式2f(x0)≥g(x0)成立,即2x0lnx0≥﹣
,
∴a≤2lnx+x+
,x∈[
,e],
设h(x)=2lnx+x+
,x∈[
,e],
则
,x∈[
,e],
①x∈[
,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
②x∈(1,e]时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
∴h(x)max=h(
)=﹣2+
,对一切x0∈[
,e]使不等式2f(x0)≥g(x0)成立,
∴a≤h(x)max=﹣2+
+3e.
【解析】(1)由已知知函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+1,由此利用导数性质能求出函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值.(2)由已知得a≤2lnx+x+
,x∈[
,e],设h(x)=2lnx+x+
,x∈[
,e],则
,x∈[
,e],由此利用导数性质能求出实数a的取值
【考点精析】掌握利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间
内,(1)如果
,那么函数
在这个区间单调递增;(2)如果
,那么函数
在这个区间单调递减;求函数
在
上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数
在
内的极值;(2)将函数
的各极值与端点处的函数值
,
比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.