已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2,e≈2.718285.
(I)求函数f(x)在[t,t+1](t>0)上的最小值;
(II)存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,求实数a的取值范围;
(III)证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立.
网友回答
解:(I)f′(x)=lnx+1,
当单调递减,
当单调递增,
所以,即时,;
,即时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt,
综上得
(II)xlnx≥-x2+ax-2,∴
设,
∴
x∈[1,e],h′(x)≥0,h(x)单调递增,
∴存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,即
(III)问题等价于证明成立
由(I)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,当且仅当时取到
设(x∈(0,+∞))
∴,可解得函数在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数
∴,
分析可得有-1<-,即(xlnx)min>(-1)max,
则成立;
从而对一切x∈(0,+∞),都有成立.
解析分析:(I)求导函数f′(x)=lnx+1,令其等于0,则,由于x∈[t,t+1](t>0),故进行分类讨论,即,,从而确定函数f(x)在[t,t+1](t>0)上的最小值;(II)由题意,并分离参数得xlnx≥-x2+ax-2,,因为存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,故有(III)问题等价于证明,分别求左边的最小值,右边的最大值,从而问题得证.
点评:本题主要考查了函数的极值,以及利用导数研究函数的单调性等基础知识,考查综合利用数学知识分析问题、解决问题的能力.