问题 解答题

已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数),

(1)若a=﹣2,求函数f(x)的单调递增区间;

(2)当a<﹣2时,求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;

(3)若存在x∈[1,e],使得f(x)≤(a+2)x成立,求a的取值范围.

答案

解:(1)a=﹣2,f(x)=﹣2lnx+x2

令f'(x)>0,由x>0得x>1,

∴f(x)的单调递增区间是(1,+∞).

(2)

令f'(x)=0,由a<﹣2,x>0得

①当,即﹣2e2<a<﹣2时,f(x)在递减,在递增,

∴当时,

②当,即a≤﹣2e2时,f(x)在[1,e]递减,

∴当x=e时,f(x)min=a+e2.

(3)f(x)≤(a+2)x化为:alnx+x2﹣(a+2)x≤0,

设g(x)=alnx+x2﹣(a+2)x,据题意,

当x∈[1,e]时,g(x)min≤0,

(i)当即a≤2时,当x∈[1,e]时,g'(x)≥0,∴g(x)递增,

∴g(x)min=g(1)=﹣1﹣a≤0,∴a≥﹣1,

∴﹣1≤a≤2;

(ii)当即2<a<2e时,g(x)在递减,递增,

,∴g(x)min<0,

∴2<a<2e符合题意;

(iii)当即a≥2e时,g(x)在[1,e]递减,

∴g(x)min=g(e)=a+e2﹣(a+2)e=(1﹣e)a+e2﹣2e≤2e(1﹣e)+e2﹣2e=﹣e2<0,符合题意,

综上可得,a的取值范围是[﹣1,+∞).

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