已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求函数f(x)在[1,3]上的最小值;
(Ⅱ)若存在(e为自然对数的底数,且e=2.71828…)使不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,(2分)
当时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
所以函数f(x)在[1,3]上单调递增.
又f(1)=ln1=0,
所以函数f(x)在[1,3]上的最小值为0.(6分)
(Ⅱ)由题意知,2xlnx≥-x2+ax-3,则.
若存在使不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立,
只需a小于或等于的最小值.
设,则.
当时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
当x∈(1,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增.
由,,,
可得.
所以,当时,h(x)的最小值为h(e)=2+e+;
故a≤2+e+.(13分)
解析分析:(Ⅰ)先求出函数的导函数,研究出原函数在[1,3]上的单调性即可求出函数f(x)在[1,3]上的最小值;(Ⅱ)先把不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立转化为成立,设,利用导函数求出h(x)在上的最大值即可求实数a的取值范围.
点评:本题主要研究利用导数求闭区间上函数的最值以及函数恒成立问题.当a≥h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最大值;当a≤h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最小值.