问题 解答题
已知函数f(x)=x+
2a2
x
-alnx(a∈R)
(1)讨论函数y=f(x)的单调区间;
(2)设g(x)=x2-2bx+4-ln2,当a=1时,若对任意的x1,x2∈[1,e](e为自然对数的底数),f(x1)≥g(x2),求实数b的取值范围.
答案

(1)因为f(x)=x+

2a2
x
-alnx(x>0),所以f′(x)=1-
2a2
x2
-
a
x
=
x2-ax-2a2
x2
=
(x+a)(x-2a)
x2

①若a=0,f(x)=x,f(x)在(0,+∞)上单调递减.

②若a>0,当x∈(0,2a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,2a)上单调递减;当x∈(2a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(2a,+∞)上单调递增.

③若a<0,当x∈(0,-a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,-a)上单调递减;当x∈(-a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(-a,+∞)上单调递增.

综上:①当a=0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

②当a>0时,f(x)在(0,2a)上单调递减,在(2a,+∞)上单调递增.

③当a<0时,f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.

(2)当a=1时,f(x)=x+

2
x
-lnx(x>0).

由(1)知,若a=1,当x∈(0,2)时,f(x)单调递减,当x∈(2,+∞)时,f(x)单调递增,

所以f(x)min=f(2)=3-ln2.

因为对任意的x1,x2∈[1,e],都有f(x1)≥g(x2)成立,

所以问题等价于对于任意x∈[1,e],f(x)min≥g(x)恒成立,

即3-ln2≥x2-2bx+4-ln2对于任意x∈[1,e]恒成立,

即2b≥x+

1
x
对于任意x∈[1,e]恒成立,

因为函数y=x+

1
x
的导数y′=1-
1
x2
≥0
在[1,e]上恒成立,

所以函数y=x+

1
x
在[1,e]上单调递增,所以(x+
1
x
)max=e+
1
e

所以2b≥e+

1
e
,所以b
e
2
+
1
2e

故实数b的取值范围为[

e
2
+
1
2e
,+∞).

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题