问题 解答题
设函数f(x)=
a
x
+xlnx,g(x)=x3-x2-3.
(I)如果存在x1、x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立,求满足上述条件的最大整数M;
(II)如果对于任意的s、t∈[
1
2
,2],都有f(s)≥g(t)成立,求实数a的取值范围..
答案

(I)存在x1、x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立等价于g(x)max-g(x)min≥M

∵g(x)=x3-x2-3,∴g′(x)=3x(x-

2
3
)

∴g(x)在(0,

2
3
)上单调递减,在(
2
3
,2)上单调递增

∴g(x)min=g(

2
3
)=-
85
27
,g(x)max=g(2)=1

∴g(x)max-g(x)min=

112
27

∴满足的最大整数M为4;

(II)对于任意的s、t∈[

1
2
,2],都有f(s)≥g(t)成立等价于f(x)≥g(x)max

由(I)知,在[

1
2
,2]上,g(x)max=g(2)=1

∴在[

1
2
,2]上,f(x)=
a
x
+xlnx≥1恒成立,等价于a≥x-x2lnx恒成立

记h(x)=x-x2lnx,则h′(x)=1-2xlnx-x且h′(1)=0

∴当

1
2
<x<1时,h′(x)>0;当1<x<2时,h′(x)<0

∴函数h(x)在(

1
2
,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,

∴h(x)max=h(1)=1

∴a≥1

材料分析题
单项选择题