已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+2ax-3. (1)求f(x)在区间[1,3]上的最小值. (2)若f(x),g(x)在区间[1,3]上单调性相同,求实数α的取值范围. (3)求证:对任意的α,都有f(x)>
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(1)函数f(x)=xlnx,f′(x)=lnx+1,当x∈[1,3]时,f′(x)>0,
因此f(x)在[1,3]上为单调递增函数,所以f(x)min=f(1)=0
(2)要求f(x),g(x)在区间[1,3]上单调性相同,而f(x)在[1,3]上为单调递增函数,所以g(x)在区间[1,3]上单调递增,因为g(x)=-x2+2ax-3,g′(x)=-2x+2a,即g′(x)≥0当x∈[1,3]时恒成立,
所以-2x+2a≥0,因此a≥x,当x∈[1,3]时恒成立,
所以a的取值范围是[3,+∞).
(3)函数f(x)=xlnx,f′(x)=lnx+1,可知函数f(x)在(0,+∞)上的最小值为f(
)=-1 e
,1 e
设h(x)=
-x ex
,则h′(x)=2 e
,可知函数h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=-1-x ex
,所以当x∈(0,+∞)时,f(x)≥f(1 e
)=-1 e
=h(1)≥h(x),1 e
综上所述,当x∈(0,+∞)时,f(x)>
-x ex 2 e