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已知函数f(x)=xlnx.(Ⅰ)求函数f(x)在[1,3]上的最小值;(Ⅱ)若存在(e为自然对数的底数,且e=2.71828…)使不等式成立,求实数a的取值范围.

题目详情
已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求函数f(x)在[1,3]上的最小值;
(Ⅱ)若存在(e为自然对数的底数,且e=2.71828…)使不等式成立,求实数a的取值范围.____
▼优质解答
答案和解析
【分析】(Ⅰ)先求出函数的导函数,研究出原函数在[1,3]上的单调性即可求出函数f(x)在[1,3]上的最小值;
\n(Ⅱ)先把不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立转化为成立,设,利用导函数求出h(x)在上的最大值即可求实数a的取值范围.
(Ⅰ)由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,(2分)
\n当时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
\n当时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
\n所以函数f(x)在[1,3]上单调递增.
\n又f(1)=ln1=0,
\n所以函数f(x)在[1,3]上的最小值为0.(6分)
\n(Ⅱ)由题意知,2xlnx≥-x2+ax-3,则
\n若存在使不等式2f(x)≥-x2+ax-3成立,
\n只需a小于或等于的最大值.
\n设,则
\n当时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
\n当x∈(1,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增.
\n由
\n可得
\n所以,当时,h(x)的最大值为
\n故.(13分)
【点评】本题主要研究利用导数求闭区间上函数的最值以及函数恒成立问题.当a≥h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最大值;当a≤h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最小值.