(1)当a=4时,可得f(x)=4lnx,此时h(x)=4lnx-x2,
由h′(x)=-x>0得-2<x<2,结合x>0,可得0<x<2.
所以h(x)的单调递增区间为(0,2).…(4分)
(2)不等式f(x)+2g′(x)≤(a+3)x-g(x),即为alnx+2x≤(a+3)x-x2,
化简得:a(x-lnx)≥x2-x,
由x∈[1,e]知x-lnx>0,因而a≥,设y=,
由y′=(x-1)(x-lnx)-(1-)(x2-x) |
(x-lnx)2 |
=,
∵当x∈(1,e)时x-1>0,x+1-lnx>0,∴y′>0在x∈[1,e]时成立.
由不等式有解,可得知a≥ymin=-,即实数a的取值范围是[-,+∞)…(10分)
(3)不等式f(x0)-f′(x0)>g′(x0)+等价于alnx0->x0+,
整理得x0-alnx0+<0,设m(x)=x-alnx+,
则由题意可知只需在[1,e]上存在一点x0,使得m(x0)<0.
对m(x)求导数,得m′(x)=1--==,
因为x>0,所以x+1>0,令x-1-a=0,得x=1+a.…(12分)
①若1+a≤1,即a≤0时,令m(1)=2+a<0,解得a<-2.
②若1<1+a≤e,即0<a≤e-1时,m(x)在1+a处取得最小值,
令m(1+a)=1+a-aln(1+a)+1<0,即1+a+1<aln(1+a),可得<ln(a+1)
考察式子<lnt,因为1<t≤e,可得左端大于1,而右端小于1,所以不等式不能成立
③当1+a>e,即a>e-1时,m(x)在[1,e]上单调递减,只需m(e)<0,得a>,
又因为e-1-=<0,所以a>.
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(,+∞).…(16分)