(理科)已知函数f(x)=alnx+x2(a为常数).(1)若a≥-2,求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值

2025-02-23 13:12:10
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回答1:

(1)f(x)=
2x2+a
x
(x>0)

当f(x)≤(a+2)x时,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;
(2)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a
x2?2x
x?lnx
(x∈[1,e]),
令g(x)=
x2?2x
x?lnx
(x∈[1,e]),
可得g′(x)=
(x?1)(x+2?2lnx)
(x?lnx)2

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,+∞].