已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3

已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3
(I)若对∀x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围;
(II)证明:对∀x1,x2∈(0,+∞)时f(x1)>
x2
ex2
2
e
renshulu 1年前 已收到1个回答 举报

白ff 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由2f(x)≥g(x),得2xlnx≥-x2+ax-3,由于x>0,则a≤
x2+3+2xlnx
x
,设h(x)=
x2+3+2xlnx
x
,由h(x)=
x2+2x−3
x2
,能求出a的取值范围.
(II) 设φ(x)=[xex
2/e],由已知f(x1)≥
x2
ex2
2
e
,等价于f(x)的最小值不小于φ(x)的最大值,由f′(x)=lnx+1=0时,x=
1
e
,知f(x)的最小值为f([1/e])=-[1/e].由此能够证明对∀x1,x2∈(0,+∞)时f(x1)>
x2
ex2
2
e

(Ⅰ)由2f(x)≥g(x),
得2xlnx≥-x2+ax-3,
由于x>0,
则a≤
x2+3+2xlnx
x,
设h(x)=
x2+3+2xlnx
x,
h′(x)=
x2+2x−3
x2=
(x+3)(x−1)
x2,
当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
当x>1时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
因而h(1)最小为4,那么a≤4.
(II) 证明:设φ(x)=[x
ex−
2/e],由已知f(x1)≥
x2
ex2−
2
e,
等价于f(x)的最小值不小于φ(x)的最大值,
由f′(x)=lnx+1=0时,x=
1
e,
知f(x)的最小值为f([1/e])=-[1/e].
∅′(x)=
ex−xex
e2x =0时,x=1,∅(x)的最大值为∅(1)=-[1/e].
因而xlnx>
x
ex−
2
e,从而对∀x1,x2∈(0,+∞)时,
f(x1)≥
x2
ex2−
2
e.

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题考查导数在最大值、最小值问题中的应用,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.

1年前

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