问题 解答题

已知函数f(x)=axln x图象上点(e,f(e))处的切线与直线y=2x平行,g(x)=x2tx-2.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)求函数f(x)在[nn+2](n>0)上的最小值;

(3)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,求实数t的取值范围.

答案

(1)f(x)=xln x  (2)-    (3) [-1,+∞)

(1)由f(x)在点(e,f(e))处的切线方程与直线2xy=0平行,得该切线斜率为2,即f′(e)=2.

又∵f′(x)=a(ln x+1),∴a(ln e+1)=2,a=1,

所以f(x)=xln x.

(2)由(1)知f′(x)=ln x+1,显然f′(x)=0时,x=e-1,当x时,f′(x)<0,所以函数f(x)在上单调递减,当xf′(x)>0,所以函数f(x)在上单调递增,①当∈(nn+2]时,f(x)minf=-

②当n<n+2时,函数f(x)在[nn+2]上单调递增,因此f(x)minf(n)=nln n

所以f(x)min

(3)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,又g(x)=x2tx-2,∴3x ln xx2tx-2,

tx-3ln x.设h(x)=x-3ln xx∈(0,e],则h′(x)=1-,由h′(x)=0得x=1或2,∴x∈(0,1),h′(x)>0,h(x)单调递增,x∈(1,2),h′(x)<0,h(x)单调递减,x∈(2,e),h′(x)>0,h(x)单调递增,∴h(x)极大值h(1)=-1,且h(e)=e-3-2e-1<-1,所以h(x)maxh(1)=-1.

因为对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,

th(x)max=-1.故实数t的取值范围是[-1,+∞).

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