问题 解答题
已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2.
(Ⅰ)如果函数g(x)的单调递减区间为(-
1
3
,1)
,求函数g(x)的解析式;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数y=g(x)的图象在点P(-1,1)处的切线方程;
(Ⅲ)若不等式2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(I)g′(x)=3x2+2ax-1由题意3x2+2ax-1<0的解集是(-

1
3
,1)

即3x2+2ax-1=0的两根分别是-

1
3
,1.

将x=1或-

1
3
代入方程3x2+2ax-1=0得a=-1.

∴g(x)=x3-x2-x+2.(4分)

(II)由(Ⅰ)知:g′(x)=3x2-2x-1,∴g′(-1)=4,

∴点p(-1,1)处的切线斜率k=g′(-1)=4,

∴函数y=g(x)的图象在点p(-1,1)处的切线方程为:

y-1=4(x+1),即4x-y+5=0.(8分)

(III)∵2f(x)≤g′(x)+2

即:2xlnx≤3x2+2ax+1对x∈(0,+∞)上恒成立

可得a≥lnx-

3
2
x-
1
2x
对x∈(0,+∞)上恒成立

h(x)=lnx-

3
2
x-
1
2x
,则h′(x)=
1
x
-
3
2
+
1
2x2
=-
(-1)(3x+1)
2x2

令h′(x)=0,得x=1,x=-

1
3
(舍)

当0<x<1时,h′(x)>0;当x>1时,h′(x)<0

∴当x=1时,h(x)取得最大值-2

∴a≥-2.

∴a的取值范围是[-2,+∞).(13分)

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