解题思路:(Ⅰ)先求出函数的导函数,研究出原函数在[1,3]上的单调性即可求出函数f(x)在[1,3]上的最小值;
(Ⅱ)先把不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立转化为
a≤2lnx+x+
3
x
成立,设
h(x)=2lnx+x+
3
x
(x>0)
,利用导函数求出h(x)在
x∈[
1
e
,e]
上的最大值即可求实数a的取值范围.
(Ⅰ)由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,(2分)
当x∈(0,
1
e)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(
1
e,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
所以函数f(x)在[1,3]上单调递增.
又f(1)=ln1=0,
所以函数f(x)在[1,3]上的最小值为0.(6分)
(Ⅱ)由题意知,2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+
3
x.
若存在x∈[
1
e,e]使不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立,
只需a小于或等于2lnx+x+
3
x的最大值.
设h(x)=2lnx+x+
3
x(x>0),则h′(x)=
2
x+1-
3
x2=
(x+3)(x-1)
x2.
当x∈[
1
e,1)时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
当x∈(1,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增.
由h(
1
e)=-2+
1
e+3e,h(e)=2+e+
3
e,h(
1
e)-h(e)=2e-
2
e-4>0,
可得h(
1
e)>h(e).
所以,当x∈[
1
e,e]时,h(x)的最大值为h([1/e])=-2+[1/e]+3e,
故a≤-2+[1/e]+3e(13分)
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题.
考点点评: 本题主要研究利用导数求闭区间上函数的最值以及函数恒成立问题.当a≥h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最大值;当a≤h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最小值.