问题 解答题
已知函数f(x)=x2+alnx.
(I)当a=-2时,求函数f(x)的极值;
(II)若g(x)=f(x)+
2
x
在[1,+∞)上是单调增函数,求实数a的取值范围.
答案

(I)函数f(x)的定义域为(0,+∞)

当a=-2时,f′(x)=2x-

2
x
=
2(x+1)(x-1)
x

当x变化时,f′(x),f(x)的值变化情况如下表

由上表可知,函数f(x)单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞)

极小值是f(1)=1,没有极大值

(2)由g(x)=x2+alnx+

2
x
得g′(x)=2x+
a
x
-
2
x2

因为g(x)在[1,+∞)上是单调增函数

所以g′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立

即不等式2x+

a
x
-
2
x2
≥0在[1,+∞)上恒成立即a≥
2
x
-2x2
在[1,+∞)上恒成立

∅(x)=

2
x
-2x2∅′(x)=-
2
x2
-4x
当x∈[1,+∞)时,∅′(x)=-
2
x2
-4x<0

∅(x)=

2
x
-2x2在[1,+∞)上为减函数

∅(x)的最大值为∅(1)=0

∴a≥0

故a的取值范围为[0,+∞)

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