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1、试题题目:已知函数f(x)=alnx+x2,(a为常数)(1)若a=-2,求证:f(x)在(1,+∞)..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-03 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=alnx+x2,(a为常数)
(1)若a=-2,求证:f(x)在(1,+∞)上是增函数;
(2)若存在x∈[1,e],使f(x)≤(a+2)x,求a的取值范围.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)a=-2,f(x)=-2lnx+x2f′(x)=-
2
x
+2x=
2(x2-1)
x
,∵当x>1时,x2-1>0,∴f'(x)>0
故f(x)在(1,+∞)上是增函数.
(2)令g(x)=f(x)-(a+2)x,
若存在x∈[1,e]使f(x)≤(a+2)x等价于:当x∈[1,e]时,g(x)min≤0g′(x)=
a
x
+2x-(a+2)=
2x2-(a+2)x+a
x
=
(x-1)(2x-a)
x
,x∈[1,e]
由g'(x)=0解得x1=1,x2=
a
2

(i)当
a
2
≤1
时,g'(x)>0,g(x)在[1,e]上单调增,g(x)min=g(1)=1-(a+2)≤0,∴-1≤a≤2
(ii)当1<
a
2
<e
时,
x(1,
a
2
)
a
2
(
a
2
,e)
f'(x)-0+
f(x)极小值
g(x)min=g(
a
2
)=aln
a
2
-
a2
4
-a
,∵0<ln
a
2
<1
aln
a
2
-a<0

∴2<a<2e时,g(x)≤0恒成立.
(iii)当
a
2
≥e
时,g'(x)<0,g(x)在[1,e]上单调减g(x)min=g(e)=a+e2-(a+2)e≤0,∴a≥
e2-2e
e-1

e2-2e
e-1
-2e=
-e2
e-1
<0
,∴a≥2e
综上可知,当a≥-1时,存在x∈[1,e]使f(x)≤(a+2)x.
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=alnx+x2,(a为常数)(1)若a=-2,求证:f(x)在(1,+∞)..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


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