(1)x∈(0,e)时,f(x)=x2+2(1-lnx),f′(x)=2x-=,
令f′(x)>0得x∈(1,e);f′(x)<0得x∈(0,1).
∴f′(x)在(0,1]上单减,在[1,e)上单增;
x∈[e,+∞)时,f(x)=x2+2(lnx-1),f′(x)=2x+>0对x∈[e,+∞)恒成立.
∴f(x)在[e,+∞)单调递增.
故f(x)min=f(1)=3.
(2)由lnx≥=2-⇔lnx+≥2
令g(x)=lnx+(x≥1),
则g′(x)=-=,
因为x≥1,显然g'(x)≥0,所以g(x)在[1,+∞)上递增,
显然有g(x)≥g(1)=2恒成立.(当且仅当x=1时等号成立),即证.
(3)当x≥e时,f(x)=x2+2(lnx-1),f′(x)=2x+,假设函数f(x)存在“中值伴侣切线”.
设A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线y=f(x)上的不同两点,且0<x1<x2,
则y1=x12+2(lnx1-1),y2=x22+2(lnx2-1).
故直线AB的斜率:kAB==[x12+2(lnx1-1)]-[x22+2(lnx2-1)] |
x1-x2 |
=(x1+x2)+2•.
曲线在点M(x0,y0)处的切线斜率:
k=f′(x0)=f′()=(x1+x2)+.
依题意得:(x1+x2)+2•=(x1+x2)+
化简可得:=,即ln==.
设=t(t>1),上式化为由lnt=,由(2)知t>1时,lnt+>2恒成立.
所以在(1,+∞)内不存在t,使得lnt+=2成立.
综上所述,假设不成立.所以,函数f(x)不存在“中值伴侣切线”.