题目内容

【题目】已知函数f(x)x2﹣(6+a)x+2alnx(a∈R).

(1)讨论f(x)的单调性;

(2)函数g(x)x2+(2a﹣4)lnx﹣1,若存在x0∈[1,e],使得f(x0)<g(x0)成立,求a的取值范围.

【答案】(1) 当a>6时,f(x)在(,+∞),(0,2)上单调递增,在(2,)上单调递减.

当a=6时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

当0<a<6时,f(x)在(2,+∞),(0,)上单调递增,f(x)在(,2)上单调递减.

当a≤0时,f(x)在(2,+∞)上单调递增.

(2) (﹣5,+∞).

【解析】

(1)首先对f(x)求导数,令,再讨论当、a=6、、四种情况对应的单调性。

(2)首先由f(x)<g(x),化简得4lnx+1<(6+a)x,因为x∈[1,e],所以a>[]min,

令h(x),对 h(x)求导判断其单调性即可。求出最小值即可。

(1)f′(x)=3x﹣(6+a)(x>0),

令f′(x)=0,得x1,x2=2,

①当及a>6时,

若x∈(,+∞)∪(0,2),f′(x)>0,故f(x)在(,+∞),(0,2)上单调递增,

若x∈(2,),f′(x)<0,故f(x)在(2,)上单调递减.

②当a=6时,f′(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立,

故f(x)在(0,+∞)上单调递增.

③当02,即0<a<6时,

若x∈(2,+∞)∪(0,),f′(x)>0,故f(x)在(2,+∞),(0,)上单调递增

若x∈(,2),f′(x)<0,故f(x)在(,2)上单调递减.

④当,即a≤0时,

若x∈(2,+∞),f′(x)>0,故f(x)在(2,+∞)上单调递增,

若x∈(0,2),f′(x)<0,f(x)在(0,2)单调递减.

综上所述:当a>6时,f(x)在(,+∞),(0,2)上单调递增,在(2,)上单调递减.

当a=6时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

当0<a<6时,f(x)在(2,+∞),(0,)上单调递增,f(x)在(,2)上单调递减.

当a≤0时,f(x)在(2,+∞)上单调递增.

(2)当x∈[1,e],由f(x)<g(x),化简得4lnx+1<(6+a)x,

因为x∈[1,e],所以a>[]min,

令h(x),,

令h′(x)=0,得x=e,

当x∈[1,e)时,h′(x)>0,h(x)单调递增.

当x∈(e,e]时,h′(x)<0,h(x)单调递减.

所以h(x)min={h(1),h(e)},

h(1)=﹣5<h(e),

所以a>﹣5,

故a的取值范围是(﹣5,+∞).

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