已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+1](t>0)上的最小值;(2)存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,求实数a的取值范围.

问题描述:

已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.
(1)求函数f(x)在[t,t+1](t>0)上的最小值;
(2)存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,求实数a的取值范围.

(1)求导函数可得:f′(x)=lnx+1,
当x∈(0,

1
e
),f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(
1
e
,+∞),f′(x)>0,f(x)单调递增,
∴①0<t<t+1<
1
e
时,没有最小值;
②t<
1
e
<t+1,0<t<
1
e
时,f(x)min=f(
1
e
)=-
1
e

1
e
≤t<t+1,即t≥
1
e
时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,f(x)min=f(t)=tlnt,
综上得f(x)min=
1
e
,0<t<
1
e
tlnt,t≥
1
e

(2)由已知,2xlnx≥-x2+ax-2,则a≤2lnx+x+
2
x

设h(x)=2lnx+x+
2
x
(x>0),则h′(x)=
(x+2)(x−1)
x2

∵x∈[1,e],∴h′(x)≥0,h(x)单调递增,
∴存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,即a≤h(x)max=e+
2
e
+1.
答案解析:(1)求导函数,确定函数的单调性,分类讨论,即可求得函数f(x)在[t,t+1](t>0)上的最小值;
(2)由已知分离参数,则a≤2lnx+x+
2
x
,设h(x)=2lnx+x+
2
x
(x>0),因为存在x0∈[1,e],使得f(x0)≥g(x0)成立,故有a≤h(x)max,从而可求实数a的取值范围.
考试点:利用导数求闭区间上函数的最值.
知识点:本题主要考查了函数的极值,以及利用导数研究函数的单调性等基础知识,考查综合利用数学知识分析问题、解决问题的能力.