解题思路:(I))由函数g(x)=f(x)+x2+ax+2有零点,即g(x)=xlnx+x2+ax+2在(0,+∞)上有实数根.
即-a=lnx+x+[2/x]在(0,+∞)上有实数根.令h(x)=
lnx+x+
2
x
,(x>0),利用导数求出h(x)的最小值,则-a≤h(x)min.
(II))由已知∀x>0,
f(x)
x
≤x-kx2-1恒成立⇔
k≤
1
x
2
(x−1−lnx)
.令g(x)=x-1-lnx,x>0.利用导数得出g(x)的最小值即可.
(I)∵函数g(x)=f(x)+x2+ax+2有零点,
∴g(x)=xlnx+x2+ax+2在(0,+∞)上有实数根.
即-a=lnx+x+[2/x]在(0,+∞)上有实数根.
令h(x)=lnx+x+
2
x,(x>0),则h′(x)=
1
x+1−
1
x2=
(x+2)(x−1)
x2.
解h′(x)<0,得0<x<1;解h′(x)>0,得x>1.
∴h(x)在(0,1)上单调递减;在(1,+∞)上单调递增.
∴h(x)在x=1时取得极小值,即最小值h(1)=3.
∴-a≥3,解得a≤-3.∴实数a的最大值为-3.
(II)∵∀x>0,
f(x)
x≤x-kx2-1恒成立,
∴lnx≤x-1-kx2,即k≤
1
x2(x−1−lnx).
令g(x)=x-1-lnx,x>0.
g′(x)=1−
1
x=[x−1/x],
令g′(x)>0,解得x>1,∴g(x)在区间(1,+∞)上单调递增;
令g′(x)<0,解得0<x<1,∴g(x)在区间(0,1)上单调递减.
∴当x=1时,g(x)取得极小值,即最小值,∴g(x)≥g(1)=0,
∴k≤0,即实数k的取值范围是(-∞,0].
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值、等价转化的方法等是解题的关键.