问题 解答题
已知函数f(x)=x2+2alnx.
(Ⅰ)若函数f(x)的图象在(2,f(2))处的切线斜率为1,求实数a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数g(x)=
2
x
+f(x)
在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)f′(x)=2x+

2a
x
=
2x2+2a
x
…(1分)

由已知f'(2)=1,解得a=-3.…(3分)

(II)函数f(x)的定义域为(0,+∞).

(1)当a≥0时,f'(x)>0,f(x)的单调递增区间为(0,+∞);  …(5分)

(2)当a<0时f′(x)=

2(x+
-a
)(x-
-a
)
x

当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:

x(0,
-a
)
-a
(
-a
,+∞)
f'(x)-0+
f(x)极小值
由上表可知,函数f(x)的单调递减区间是(0,
-a
)

单调递增区间是(

-a
,+∞).…(8分)

(III)由g(x)=

2
x
+x2+2alnx得g′(x)=-
2
x2
+2x+
2a
x
,…(9分)

由已知函数g(x)为[1,2]上的单调减函数,

则g'(x)≤0在[1,2]上恒成立,

-

2
x2
+2x+
2a
x
≤0在[1,2]上恒成立.

a≤

1
x
-x2在[1,2]上恒成立.…(11分)

h(x)=

1
x
-x2,在[1,2]上h′(x)=-
1
x2
-2x=-(
1
x2
+2x)<0

所以h(x)在[1,2]为减函数.h(x) min=h(2)=-

7
2

所以a≤-

7
2
.…(14分)

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