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已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/23 19:36:12
已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R
(1)若函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;
(2)令g(x)=f(x)-x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然常数)时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由;
(3)求证:当x∈(0,e]时,e2x-
5
2
(1)求导函数可得f′(x)=
2x2+ax−1
x
因为函数f(x)在[1,2]上是减函数,所以f′(x)=
2x2+ax−1
x≤0在[1,2]上恒成立,
令 h(x)=2x2+ax-1,有

h(1)≤0
h(2)≤0得

a≤−1
a≤−
7
2,∴a≤−
7
2;
(2)假设存在实数a,使g(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3,g′(x)=
ax−1
x
①当a≤0时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,a=
4
e(舍去),
②当0<
1
a<e时,g(x)在(0,
1
a)上单调递减,在(
1
a,e]上单调递增
∴g(x)min=g(
1
a))=1+lna=3,a=e2,满足条件.
③当
1
a≥e时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,a=
4
e(舍去),
综上,存在实数a=e2,使g(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3.
(3)证明:由(2)知当a=e2,g(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3,即g(x)=e2x-lnx≥3
又原不等式成立只须e2x-lnx>