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已知f(x)=xlnx-ax,g(x)=-x2-2. (1)当a=-1时,求f(...

已知f(x)=xlnx-ax,g(x)=-x2-2.
(1)当a=-1时,求f(x)的单调区间;
(2)对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有manfen5.com 满分网成立.
(1)求出函数的导函数,当a=-1时,f′(x)=lnx+2,令f′(x)=lnx+2>0,得函数的单调递增区间是,令f′(x)=lnx+2<0,得函数的单调递减区间是 (2)把f(x)≥g(x)恒成立转化为对一切x∈(0,+∞),恒成立,构造函数,研究F(x)的最小值; (3)要证不等式在一个区间上恒成立,结合(1)把问题进行等价变形,研究函数f(x)的最小值和函数G(x)的最大值进行比较即可. 【解析】 (1)函数的定义域是(0,+∞) 当a=-1时,f′(x)=lnx+2 令f′(x)=lnx+2>0,得 令f′(x)=lnx+2<0,得 ∴函数的单调递增区间是 函数的单调递减区间是 (2)∵对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立, ∴对一切x∈(0,+∞),xlnx-ax≥-x2-2恒成立. 即对一切x∈(0,+∞),恒成立. 令 ∵ ∴当0<x<1时,F′(x)<0,函数递减,当x>1时,F′(x)>0,函数递增. ∴F(x)在x=1处取极小值,也是最小值,即Fmin(x)=F(1)=3 ∴a≤3 (3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立. 等价于证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立. 由(1)知,当a=-1时f(x)=xlnx+x, 令, 当x∈(0,1)时,G′(x)>0,函数G(x)递增,当x∈(1,+∞)时,G′(x)<0,函数G(x)递减.f(x)min>G(x)max ∴当x=1时,函数G(x)取到极大值,也是最大值. ∴ ∵- ∴f(x)min>G(x)max ∴对一切x∈(0,+∞),都有成立.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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