解答题已知函数f(x)=x2+alnx(a为常数).
(1)若a=-4,讨论f(x)的单调性;
(2)若a≥-4,求f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x的值;
(3)若对任意x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x都成立,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(1)f(x)=x2-4lnx(x>0),f'(x)=2x-
∴当x∈(0,时,f(x)是减函数;
当x∈[,+∞),f(x)是增函数.
(2)a≥-4时,f(x)=x2+alnx,x∈[1,e],f'(x)=.
若a≥-2,f'(x)≥0恒成立,f(x)在[1,e]上递增,
则当x=1时,f(x)取最小值f(1)=1;
若-4≤a<-2,f(x)在[1,]递减,在[,e]上递增,
则当x=时,f(x)取最小值f()=-+aln(-).
(3)对x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x成立,
即x2+alnx≤(a+2)x,
即a(x-lnx)≥x2-2x,
而x∈[1,e],x>lnx,
故,记,x∈[1,e],≥0(仅当x=1时取等号)
∴
∴所求a的取值范围是[,+∞].解析分析:(1)将a=-4代入,我们易得到函数f(x)的解析式,进而求出函数的导函数的解析式,分析导函数的符号,即可分析出f(x)的单调性;(2)若a≥-4,我们对a进行分类讨论,易确定出函数f(x)在[1,e]上的单调性,进而可以求出f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x的值;(3)若对任意x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x都成立,即a(x-lnx)≥x2-2x,构造函数,可将问题转化为一个函数恒成立问题,由此求出函数的最小值,即可得到结论.点评:本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,利用函数研究函数的极值,求不等式在某个区间上恒成立,往往要构造函数,利用导数法,求出函数的最值,进而得到