问题
解答题
已知函数f(x)=x2+alnx. (1)当a=-2时,求函数f(x)的单调区间和极值; (2)若g(x)=f(x)+
|
答案
(1)易知,函数f(x)的定义域为(0,+∞).…(1分)
当a=-2时,f′(x)=2x-
=2 x
.…(2分)2(x+1)(x-1) x
当x变化时,f'(x)和f(x)的值的变化情况如下表:…(4分)
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | 递减 | 极小值 | 递增 |
(2)由g(x)=x2+alnx+
,得g′(x)=2x+2 x
-a x
.…(9分)2 x2
又函数g(x)=x2+alnx+
为[1,+∞)上单调函数,2 x
①若函数g(x)为[1,+∞)上的单调增函数,
则g'(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,
即不等式2x-
+2 x2
≥0在[1,+∞)上恒成立.a x
也即a≥
-2x2在[1,+∞)上恒成立,2 x
而φ(x)=
-2x2在[1,+∞)上的最大值为φ(1)=0,所以a≥0.…(12分)2 x
②若函数g(x)为[1,+∞)上的单调减函数,
根据①,在[1,+∞)上φ(x)max=φ(1)=0,φ(x)没有最小值.…(13分)
所以g'(x)≤0在[1,+∞)上是不可能恒成立的.…(15分)
综上,a的取值范围为[0,+∞).…(16分)