Question

已知f（x）=xlnx．
（1）求函數(shù)f（x）在[t，t+2]（t＞0）上的最小值；
（2）已知對任意x∈（0，1）恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（3）證明：對一切x∈（0，+∞），都有成立．

Answer 1

【答案】分析：（1）對函數(shù)求導(dǎo)，根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與0的關(guān)系寫出函數(shù)的單調(diào)性和區(qū)間，討論所給的區(qū)間和求出的單調(diào)區(qū)間之間的關(guān)系，在不同條件下做出函數(shù)的最值．
（2）根據(jù)兩個(gè)函數(shù)的不等關(guān)系恒成立，先求出兩個(gè)函數(shù)的最值，利用最值思想解決，主要看兩個(gè)函數(shù)的最大值和最小值之間的關(guān)系，得到結(jié)果．
（3）要證明不等式成立，問題等價(jià)于證明．由（1）可知f（x）=xlnx（x∈（0，+∞））的最小值是，構(gòu)造新函數(shù)，得到結(jié)論．
解答：解：（1）f′（x）=lnx+1，…（1分）
當(dāng)單調(diào)遞減，當(dāng)單調(diào)遞增  …（2分）
①當(dāng)時(shí)，；        …（3分）
②當(dāng)，即時(shí)，f（x）在[t，t+2]上單調(diào)遞增，
f（x）_min=f（t）=tlnt； …（4分）
所以…（5分）
（2）在兩邊取對數(shù)得，…（6分）
由于0＜x＜1，所以，…（7分）
令，由（1）可知，當(dāng)x∈（0，1）時(shí)，（8分）
所以，即a＞-eln2．    …（9分）
（3）問題等價(jià)于證明，…（10分）
由（1）可知f（x）=xlnx（x∈（0，+∞））的最小值是，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取到，（11分）
設(shè)，則，…（12分）
易知，當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取到，…（13分）
從而對一切x∈（0，+∞），都有成立．           …（14分）
點(diǎn)評：本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值，利用最值解決函數(shù)的恒成立思想，不同解題的關(guān)鍵是構(gòu)造新函數(shù)，利用新函數(shù)的性質(zhì)解決問題．