问题
解答题
已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
答案
(1)∵f(x)=xlnx,
∴f'(x)=lnx+1,…(1分)
当x∈(0,
),f′(x)<0,f(x)单调递减,1 e
当x∈(
,+∞),f′(x)>0,f(x)单调递增,…(3分)1 e
①0<t<t+2<
,没有最小值; …(4分)1 e
②0<t<
<t+2,即0<t<1 e
时,f(x)min=f(1 e
)=-1 e
;…(5分)1 e
③
≤t<t+2,即t≥1 e
时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt…(6分)1 e
所以f(x)min=
…(7分)-
,0<t<1 e
.1 e tlnt,t≥ 1 e
(2)2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+
,…(9分)3 x
设h(x)=2lnx+x+
(x>0),3 x
则h′(x)=
,…(10分)(x+3)(x-1) x2
①x∈(0,1),h'(x)<0,h(x)单调递减,
②x∈(1,+∞),h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4,
对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
∵g(x)=-x2+ax-3.所以a≤h(x)min=4;…(13分)