已知函数f(x)=xlnx.(I)若函数g(x)=f(x)+x2+ax+2有零点,求实数a的最大值;(II)若∀x>0,

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  • 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.