问题
解答题
已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2. (Ⅰ)如果函数g(x)的单调递减区间为(-
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数y=g(x)的图象在点P(-1,1)处的切线方程; (Ⅲ)若不等式2f(x)≤g′(x)+2的解集为P,且(0,+∞)⊆P,求实数a的取值范围. |
答案
(Ⅰ)g'(x)=3x2+2ax-1,由题意3x2+2ax-1<0的解集是(-
,1)1 3
即3x2+2ax-1=0的两根分别是-
,11 3
将x=1或-
代入方程3x2+2ax-1=0得a=-1.1 3
∴g(x)=x3-x2-x+2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:g'(x)=3x2-2x-1,
∴g'(-1)=4,
∴点P(-1,1)处的切线斜率k=g'(-1)=4,
∴函数y=g(x)的图象在点P(-1,1)处的切线方程为:y-1=4(x+1),即4x-y+5=0.
(Ⅲ)∵(0,+∞)⊆P,
∴2f(x)≤g'(x)+2即:2xlnx≤3x2+2ax+1对x∈(0,+∞)上恒成立可得
a≥lnx-
x-3 2
对x∈(0,+∞)上恒成立.1 2x
设h(x)=lnx-
-3x 2
,则h′(x)=1 2x
-1 x
+3 2
=-1 2x2 (x-1)(3x+1) 2x2
令h′(x)=0,得x=1,x=-
(舍)1 3
当0<x<1时,h′(x)>0;当x>1时,h′(x)<0
∴当x=1时,h(x)取得最大值,h(x)max=-2.
∴a≥-2,
∴a的取值范围是[-2,+∞)