已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数).
26.若a=﹣2,求证:函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;
27.求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;
28.若存在x∈[1,e],使得f(x)≤(a+2)x成立,求实数a的取值范围.
见解析
当a=﹣2时,f(x)=x2﹣2lnx,当x∈(1,+∞),,
所以函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;
求出导数,让导数大于0,求出符合条件的x的取值范围即可
导数公式记错
当a≥﹣2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;
当﹣2e2<a<﹣2时,f(x)的最小值为,相应的x值为
;
当a≤﹣2e2时,f(x)的最小值为a+e2,相应的x值为e...
,当x∈[1,e],2x2+a∈[a+2,a+2e2].
若a≥﹣2,f'(x)在[1,e]上非负(仅当a=﹣2,x=1时,f'(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是增函数,此时[f(x)]min=f(1)=1.
若﹣2e2<a<﹣2,当时,f'(x)=0;
当时,f'(x)<0,此时f(x)是减函数;
当时,f'(x)>0,此时f(x)是增函数.
故[f(x)]min==
.
若a≤﹣2e2,f'(x)在[1,e]上非正(仅当a=﹣2e2,x=e时,f'(x)=0),
故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]min=f(e)=a+e2.
综上可知,当a≥﹣2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;
当﹣2e2<a<﹣2时,f(x)的最小值为
先求出导数, x∈[1,e]显然需要分类判断f、(x)在a取什么值时大于0或者小于0,由具体问题a分为以下三类进行讨论a≥﹣2,﹣2e2<a<﹣2, a≤﹣2e2
对a的分类混乱
[﹣1,+∞)
不等式f(x)≤(a+2)x,可化为a(x﹣lnx)≥x2﹣2x.
∵x∈[1,e],∴lnx≤1≤x且等号不能同时取,所以lnx<x,即x﹣lnx>0,
因而(x∈[1,e])
令(x∈[1,e]),又
,
当x∈[1,e]时,x﹣1≥0,lnx≤1,x+2﹣2lnx>0,
从而g'(x)≥0(仅当x=1时取等号),所以g(x)在[1,e]上为增函数,
故g(x)的最小值为g(1)=﹣1,所以a的取值范围是[﹣1,+∞).
整理运算成(x∈[1,e]),构造函数
,利用导数求g(x)在区间[1,e]上的最小值,大题难题其实都是一个一个的小知识点综合到一起的结果
孤立常数时正负符号的判断,符号的判断