已知函数f(x)=x2+2x+alnx(a∈R).

2个回答

  • 解题思路:①先求出其导函数,得到其在定义域上的单调性即可求出f(x)的最小值;

    ②先求出其导函数,把f(x)在(0,1)上单调增转化为2x2+2x+a≥0在x∈(0,1)上恒成立⇒a≥-2x2-2x恒成立,再利用二次函数在固定区间上求最值的方法求出-2x2-2x的最大值即可求实数a的取值范围;

    ③根据(2t-1)2+2(2t-1)+aln(2t-1)≥2t2+4t+2alnt-3恒成立则a[ln(2t-1)-2lnt]≥-2t2+4t-2⇒a[ln(2t-1)-lnt2]≥2[(2t-1)-t2再讨论他的取值范围

    ①∵f(x)=x2+2x-4lnx(x>0)

    ∴f′(x)=2x+2−

    4

    x=

    2(x+2)(x−1)

    x(2分)

    当x>1时,f'(x)>0,当0<x<1时,f'(x)<0

    ∴f(x)在(0,1)上单调减,在(1,+∞)上单调增

    ∴f(x)min=f(1)=3(4分)

    ②f′(x)=2x+2+

    a

    x=

    2x2+2x+a

    x(5分)

    若f(x)在(0,1)上单调增,则2x2+2x+a≥0在x∈(0,1)上恒成立⇒a≥-2x2-2x恒成立

    令u=-2x2-2x,x∈(0,1),则u=−2(x+

    1

    2)2+

    1

    2,umax=0

    ∴a≥0(7分)

    若f(x)在(0,1)上单调减,则2x2+2x+a≤0在x∈(0,1)上恒成立⇒a≤[-2x2-2x]min=-4

    综上,a的取值范围是:(-∞,-4]∪[0,+∞)(9分)

    ③(2t-1)2+2(2t-1)+aln(2t-1)≥2t2+4t+2alnt-3恒成立a[ln(2t-1)-2lnt]≥-2t2+4t-2⇒a[ln(2t-1)-lnt2]≥2[(2t-1)-t2](10分)

    当t=1时,不等式显然成立

    当t>1时,⇒a≤

    2[(2t−1)−t2]

    ln(2t−1)−lnt2在t>1时恒成立(11分)

    令u=

    2[(2t−1)−t2]

    ln(2t−1)−lnt2,即求u的最小值

    设A(t2,lnt2),B(2t-1,ln(2t-1)),kAB=

    ln(2t−1)−lnt2

    (2t−1)−t2,

    且A、B两点在y=lnx的图象上,又∵t2>1,2t-1>1,故0<kAB<y'|x=1=1

    ∴u=2•

    1

    k>2,故a≤2

    即实数a的取值范围为(-∞,2](14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;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 该题考查函数的求导,利用导数求函数的单调性,利用恒等式求函数的最值问题,注意不要掉了自变量的取值范围.