问题 解答题

已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2

(I)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;

(Ⅲ)对一切的x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数a的取值范围.

答案

(Ⅰ)f′(x)=lnx+1令f′(x)<0解得0<x<

1
e

∴f(x)的单调递减区间为(0,

1
e
)

令f′(x)>0解得x>

1
e

∴f(x)的单调递增区间为(

1
e
,+∞);

(Ⅱ)当0<t<t+2<

1
e
时,t无解

0<t≤

1
e
<t+2,即0<t≤
1
e
时,

f(x)min=f(

1
e
)=-
1
e

1
e
<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

f(x)min=

-
1
e
    0<t≤
1
e
tlnt     t>
1
e

(Ⅲ)由题意:2xlnx≤3x2+2ax-1+2即2xlnx≤3x2+2ax+1

∵x∈(0,+∞)

a≥lnx-

3
2
x-
1
2x

h(x)=lnx-

3
2
x-
1
2x
,则h′(x)=
1
x
-
3
2
+
1
2x2
=-
(x-1)(3x+1)
2x2

令h′(x)=0,得x=1,x=-

1
3
(舍)

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

故实数a的取值范围[-2,+∞)

单项选择题
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