Question

【題目】已知f（x）=xlnx，g（x）=﹣x2+ax﹣3． （Ⅰ）求函數(shù)f（x）在[t，t+1]（t＞0）上的最小值；
（Ⅱ）對(duì)一切x∈（0，+∞），2f（x）≥g（x）恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（Ⅲ）證明：對(duì)一切x∈（0，+∞），都有l(wèi)nx＞ ﹣ 成立．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）∵f′（x）=lnx+1， 當(dāng)x∈（0， ），f′（x）＜0，f（x）單調(diào)遞減，當(dāng)x∈（ ，+∞），f′（x）＞0，f（x）單調(diào)遞增，
① ，即0＜t＜ 時(shí)，f（x）min= ，f（x）min=f（t）=tlnt
② ，即t 時(shí)，f（x）在[t，t+1]上單調(diào)遞增，f（x）min=f（t）=tlnt，
∴
（Ⅱ）2xlnx≥﹣x2+ax﹣3，則 ，
設(shè)h（x）=2lnx+x+ ，x＞0，則h′（x）= ，
①x∈（0，1），h′（x）＜0，h（x）單調(diào)遞減，
②x∈（1，+∞），h′（x）＞0，h（x）單調(diào)遞增，
∴h（x）min=h（1）=4，對(duì)一切x∈（0，+∞），2f（x）≥g（x）恒成立，
∴a≤4．
（Ⅲ）問(wèn)題等價(jià)于證明xlnx＞ ，
由（Ⅰ）可知f（x）=xlnx，（x∈（0，+∞））的最小值是- ，當(dāng)且僅當(dāng)x= 時(shí)取到，
設(shè)m（x）=xlnx＞ ，則 ，
易知 ，當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取到，
從而對(duì)一切x∈（0，+∞），都有都有l(wèi)nx＞ ﹣ 成立
【解析】（Ⅰ）求函數(shù)f（x）在某區(qū)間的最小值，先求該函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，再判斷單調(diào)性，因?yàn)閠是參數(shù)，要進(jìn)行分類(lèi)討論；（Ⅱ）求實(shí)數(shù)a的取值范圍，2f（x）≥g（x）恒成立，就是求函數(shù)的最值問(wèn)題，（Ⅲ）本題設(shè)m（x）=xlnx＞ ，也是求m（x）=xlnx的最值問(wèn)題．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值才能正確解答此題．