已知函数f(x)=x2+alnx的图象与直线l:y=-2x+c相切,切点的横坐标为1.(1)求函数f(x)的表达式和直线l的方程;(2)求函数f(x)的单调区间;(3)若不等式f(x)≥2x+m对f(x)定义域内

问题描述:

已知函数f(x)=x2+alnx的图象与直线l:y=-2x+c相切,切点的横坐标为1.
(1)求函数f(x)的表达式和直线l的方程;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若不等式f(x)≥2x+m对f(x)定义域内的任意x恒成立,求实数m的取值范围.

(1)因为f′(x)=2x+

a
x
,所以-2=f'(1)=2+a,所以a=-4
所以f(x)=x2-4lnx…(2分)
所以f(1)=1,所以切点为(1,1),所以c=3
所以直线l的方程为y=-2x+3…(4分)
(2)因为f(x)的定义域为x∈(0,+∞)所以由f′(x)=
2x2-4
x
>0
x>
2
…(6分)
f′(x)=
2x2-4
x
<0
0<x<
2
…(7分)
故函数f(x)的单调减区间为(0,
2
)
,单调增区间为(
2
,+∞)
…(8分)
(3)令g(x)=f(x)-2x,则g′(x)=2x-
4
x
-2>0(x>0)
得x>2
所以g(x)在(0,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数…(10分)
g(x)min=g(2)=-4ln2,所以m≤g(x)min=-4ln2…(11分)
所以当f(x)≥2x+m在f(x)的定义域内恒成立时,实数m的取值范围是(-∞,-4ln2]…(12分)