已知函数f(x)=ax2+x-xlnx(a>0).

3个回答

  • 解题思路:(1)由已知,求得f(x)=x2+x-xlnx.将不等式f(x)≥bx2+2x转化为

    1−

    1

    x

    lnx

    x

    ≥b.构造函数g(x)=

    1−

    1

    x

    lnx

    x

    ,只需b≤g(x)min即可.因此又需求g(x)min.

    (2)函数f(x)在定义域上是单调函数,需f′(x)在定义域上恒非负或恒非正.考查f′(x)的取值情况,进行解答.

    (1)∵f(1)=2,∴a=1,f(x)=x2+x-xlnx.由f(x)≥bx2+2x⇔1−

    1

    x−

    lnx

    x≥b.

    令g(x)=1−

    1

    x−

    lnx

    x,可得g(x)在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,所以g(x)min=g(1)=0,即b≤0.

    (2)f′(x)=2ax-lnx(x>0).令f′(x)>0,得2a≥[lnx/x],

    令h(x)=[lnx/x],当x=e时,h(x)max=[1/e]

    ∴当a≥

    1

    2e时,f′(x)>0(x>0)恒成立,此时.函数f(x)在定义域上单调递增.

    若0<a<

    1

    2e,g(x)=2ax-lnx,(x>0),g′(x)=2a-[1/x]

    由g′(x)=0,得出x=[1/2a],x∈(0,

    1

    2a),g′(x)<0,x∈(

    1

    2a,+∞),g′(x)>0,∴x=[1/2a]时,g(x)取得极小值也是最小值.而当0<a<

    1

    2e时,g([1/2a])=1-ln[1/2a]<0,f′(x)=0必有根.f(x)必有极值,在定义域上不单调.

    综上所述,a≥

    1

    2e.

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 此题考查函数单调性与导数的关系的应用,考查学生会利用导函数的正负确定函数的单调区间,掌握函数恒成立时所取的条件,是一道综合题.