解答题①已知函数f(x)=x2-2,g(x)=xlnx,(1)若对一切x∈(0,+∞),2g(x)≥ax-5-f(x)恒成立,求实数a的取值范围;(2)试判断方程有几个实根.②已知f′(x)为f(x)的导函数,且定义在R上,对任意的x都有2f(x)+xf′(x)>x2,试证明f(x)>0.
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解:①(1)若对一切x∈(0,+∞),2g(x)≥ax-5-f(x)恒成立,即2xlnx+x2-ax+3≥0在x∈(0,+∞)恒成立,∴a≤2lnx+x+在x∈(0,+∞)恒成立,令F(x)=2lnx+x+,则F′(x)=,令F′(x)=0,则x=1,∴F(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,∴Fmin=F(1)=4,∴只需a≤4.(2)将原方程化为ln(1+x2)-x2+1=k,令G(x)=ln(1+x2)-x2+1,为偶函数,且G(0)=1,x>0时G′(x)=∴G(x)max=+ln2且x→+∞,y→-∞,∴k>+ln2时,无解;k=+ln2或k=1时,三解;1<k<+ln2,四解;k<1时,两解.②证明:设g(x)=x2f(x),则令g'(x)=x[2f(x)+xf'(x)]=0得x=0当x<0,g'(x)<0,∴函数g(x)单调递减;当x>0,g'(x)>0,函数g(x)单调递增∴g(x)min=g(0)=0∴g(x)≥0∵f′(x)为f(x)的导函数,对任意的x都有2f(x)+xf′(x)>x2,∴f(x)=0不成立∴f(x)>0.解析分析:①(1)若对一切x∈(0,+∞),2g(x)≥ax-5-f(x)恒成立,将g(x)代入化简得2xlnx+x2-ax+3≥0解出a要小于函数的最小值,利用导数讨论函数的增减性得到函数的最小值即可;(2)将f(x)代入到方程中化简得k等于一个函数,求出函数的导函数=0时的x值,然后讨论函数的增减性得到函数的最大值,然后讨论k的范围决定方程解的个数;②设g(x)=x2f(x),求导函数,确定函数的单调性,从而可得g(x)≥0,进而可得结论.点评:本题考查学生利用导数求函数极值的能力,理解函数恒成立条件的能力,以及函数与方程的综合运用能力,考查不等式的证明,属于中档题.