解题思路:(I)求导函数,确定函数的单调性,从而可得函数f(x)的最小值;
(II)确定函数的定义域,求导函数,对a讨论,利用导数的正负,考查函数的单调区间;
(III)确定y=f′(x)的定义域,求导函数,确定y=f′(x)在(0,+∞)上为增函数,从而可得结论.
(I)求导函数可得:f′(x)=lnx+2(x>0)
令f′(x)>0可得x>e-2;令f′(x)<0可得0<x<e-2,
∴函数在(0,e-2)上单调减,在(e-2,+∞)上单调增
∴x=e-2时,函数f(x)取到最小值,最小值为-e-2;
(II)设F(x)=ax2+f′(x)=ax2+lnx+2,则F′(x)=2ax+[1/x]=
2ax2+1
x(x>0)
当a≥0时,∵x>0,∴F′(x)>0恒成立,∴函数F(x)单调增区间为(0,+∞);
当a<0时,∵x>0,令F′(x)>0,可得0<x<
−
1
2a;令F′(x)>0,可得x>
−
1
2a
∴函数F(x)单调增区间为(0,
−
1
2a),单调减区间为(
−
1
2a,+∞);
(III)证明:y=f′(x)的定义域为(0,+∞)
∵f″(x)=[1/x]>0,∴y=f′(x)在(0,+∞)上为增函数
∴0<f′(x2)<k<f′(x1)
∴0<
1
x2<k<
1
x1
∴x1<
1
k<x2.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查导数的几何意义,属于中档题.