已知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)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立.
网友回答
解:(1)f'(x)=lnx+1,当,f'(x)<0,f(x)单调递减,
当,f'(x)>0,f(x)单调递增.
①,t无解;
②,即时,;
③,即时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt;
∴.
(2)2xlnx≥-x2+ax-3,则,
设,则,
x∈(0,1),h'(x)<0,h(x)单调递减,x∈(1,+∞),h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,所以a≤h(x)min=4;
(3)问题等价于证明,
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,当且仅当时取到
设,则,易得,
当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有成立.
解析分析:(1)对函数求导,根据导函数与0的关系写出函数的单调性和区间,讨论所给的区间和求出的单调区间之间的关系,在不同条件下做出函数的最值.(2)根据两个函数的不等关系恒成立,先求出两个函数的最值,利用最值思想解决,主要看两个函数的最大值和最小值之间的关系,得到结果.(3)要证明不等式成立,问题等价于证明,由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,构造新函数,得到结论.
点评:不同考查利用导数研究函数的最值,利用最值解决函数的恒成立思想,不同解题的关键是构造新函数,利用新函数的性质解决问题.