问题 解答题

已知函数f(x)=x2-x+alnx

(1)当x≥1时,f(x)≤x2恒成立,求a的取值范围;

(2)讨论f(x)在定义域上的单调性.

答案

(1)由f(x)≤x2恒成立,得:alnx≤x在x≥1时恒成立

当x=1时a∈R(2分)

当x>1时即a≤

x
lnx
,令g(x)=
x
lnx
g′(x)=
lnx-1
ln2x
 
(4分)

x≥e时g'(x)≥0,g(x)在x>e时为增函数,g(x)在x<e时为减函数

∴gmin(x)=e∴a≤e(6分)

(2)f(x)=x2-x+alnx,f′(x)=2x-1+

a
x
=
2x2-x+a
x
,x>0

(1)当△=1-8a≤0,a≥

1
8
时,f′(x)≥0恒成立,

f(x)在(0,+∞)上为增函数.(8分)

(2)当a<

1
8

①当0<a<

1
8
时,
1+
1-8a
4
1-
1-8a
4
>0

f(x)在[

1-
1-8a
4
1+
1-8a
4
]上为减函数,

f(x)在(0,

1-
1-8a
4
],[
1+
1-8a
4
,+∞)上为增函数.(11分)

②当a=0时,f(x)在(0,1]上为减函数,f(x)在[1,+∞)上为增函数(12分)

③当a<0时,

1-
1-8a
4
<0,故f(x)在(0,
1+
1-8a
4
]上为减函数,

f(x)在[

1+
1-8a
4
,+∞)上为增函数.(14分)

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