问题 解答题

已知函数f(x)=xlnx+ax(a∈R).

(1)若a=0,求f(x)的最小值;

(2)若对任意x∈[1,+∞),都有f(x)≥-1成立,求实数a的取值范围.

答案

f(x)的定义域为(0,+∞).                                         …1分

(Ⅰ)当a=0时,f(x)=xlnx,f'(x)=1+lnx.                               …2分

令f'(x)>0,解得x>

1
e

令f'(x)<0,解得0<x<

1
e

从而f(x)在(0,

1
e
)单调递减,在(
1
e
,+∞)
单调递增.

所以,当x=

1
e
时,f(x)取得最小值-
1
e
.                                      …4分

(Ⅱ)依题意,得f(x)≥-1在[1,+∞)上恒成立,即f(x)=xlnx+ax≥-1成立,

即不等式a≥-(lnx+

1
x
)对于x∈[1,+∞)恒成立.

g(x)=lnx+

1
x
,则g′(x)=
1
x
-
1
x2
=
x-1
x2

当x>1时,因为g′(x)=

x-1
x2
>0,

故g(x)在[1,+∞)上是增函数,

所以 g(x)的最小值是g(1)=1,从而-g(x)的最大值是-g(1)=-1. …8分

所以a的取值范围是[-1,+∞).

单项选择题 A1/A2型题
问答题