已知函数f(x)=alnx+x2,(a为常数)
(1)若a=-2,求证:f(x)在(1,+∞)上是增函数;
(2)若存在x∈[1,e],使f(x)≤(a+2)x,求a的取值范围.
(1)a=-2,f(x)=-2lnx+x2f′(x)=-+2x=,∵当x>1时,x2-1>0,∴f'(x)>0
故f(x)在(1,+∞)上是增函数.
(2)令g(x)=f(x)-(a+2)x,
若存在x∈[1,e]使f(x)≤(a+2)x等价于:当x∈[1,e]时,g(x)min≤0g′(x)=+2x-(a+2)==,x∈[1,e]
由g'(x)=0解得x1=1,x2=
(i)当≤1时,g'(x)>0,g(x)在[1,e]上单调增,g(x)min=g(1)=1-(a+2)≤0,∴-1≤a≤2
(ii)当1<<e时,
x | (1,) | | (,e) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
∴
g(x)min=g()=aln--a,∵
0<ln<1∴
aln-a<0∴2<a<2e时,g(x)≤0恒成立.
(iii)当≥e时,g'(x)<0,g(x)在[1,e]上单调减g(x)min=g(e)=a+e2-(a+2)e≤0,∴a≥
又-2e=<0,∴a≥2e
综上可知,当a≥-1时,存在x∈[1,e]使f(x)≤(a+2)x.