问题 解答题
已知函数f(x)=x2+alnx.
(1)当a=-2e时,求函数f(x)的单调区间和极值.
(2)若函数g(x)=f(x)+
2
x
在[1,4]上是减函数,求实数a的取值范围.
答案

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).

当a=-2e时,f′(x)=2x-

2e
x
=
2(x-
e
)(x+
e
)
x
(2分),

当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:

x(0,
e
)
e
(
e
,+∞)
f'(x)-0+
f(x)极小值
∴f(x)的单调递减区间是(0,
e
);单调递增区间是(
e
,+∞).

极小值是f(

e
)=0.(6分)

(2)由g(x)=x2+alnx+

2
x
,得g′(x)=2x+
a
x
-
2
x2
(8分)

又函数g(x)=x2+alnx+

2
x
为[1,4]上的单调减函数.

则g'(x)≤0在[1,4]上恒成立,

所以不等式2x+

a
x
-
2
x2
≤0在[1,4]上恒成立,

即a≤

2
x
-2x2在[1,4]上恒成立.     (10分)

设φ(x)=

2
x
-2x2,显然ϕ(x)在[1,4]上为减函数,

所以ϕ(x)的最小值为ϕ(4)=-

63
2

∴a的取值范围是a≤-

63
2
.(12分)

单项选择题
单项选择题 案例分析题