若f(x)=x2-a(ln-1)(0<x<e)x2+a(lnx-1)(x≥e其中a∈R(1)当a=-2时,求函数y(x)在区间[e,e2]上的最大值;(2)当a>0,时,若x∈[1,+∞),f(x)≥

题目简介

若f(x)=x2-a(ln-1)(0<x<e)x2+a(lnx-1)(x≥e其中a∈R(1)当a=-2时,求函数y(x)在区间[e,e2]上的最大值;(2)当a>0,时,若x∈[1,+∞),f(x)≥

题目详情

若f(x)=
x2-a(ln-1)(0<x<e)
x2+a(lnx-1)(x≥e
其中a∈R
(1)当a=-2时,求函数y(x)在区间[e,e2]上的最大值;
(2)当a>0,时,若x∈[1,+∞),f(x)≥
3
2
a
恒成立,求a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:肇庆一模

答案

(1)当a=-2,x∈[e,e2]时,f(x)=x2-2lnx+2,(1分)
f′(x)=2x-class="stub"2
x
,∴当x∈[e,e2]时,f'(x)>0,(2分)
∴函数f(x)=x2-2lnx+2在[e,e2]上单调递增,(3分)
f(x)max=f(e2)=(e2)2-2lne2+2=e4-2(4分)
(2)①当x≥e时,f(x)=x2+alnx-a,f′(x)=2x+class="stub"a
x

∵a>0,∴f'(x)>0,∴f(x)在[e,+∞)上单调递增,(5分)
故当x=e时,f(x)min=f(e)=e2;                            (6分)
②当1≤x≤e时,f(x)=x2-alnx+a,f′(x)=2x-class="stub"a
x
=class="stub"2
x
(x+
class="stub"a
2
)(x-
class="stub"a
2
),(7分)
(i)当
class="stub"a
2
≤1,即0<a≤2时,f(x)在区间[1,e)上为增函数,
当x=1时,f(x)min=f(1)=1+a,且此时f(1)<f(e)=e2;      (8分)
(ii)当1<
class="stub"a
2
≤e
,即2<a≤2e2时,f(x)在区间(1,
class="stub"a
2
]
上为减函数,在区间(
class="stub"a
2
,e]
上为增函数,(9分)
故当x=
class="stub"a
2
时,f(x)min=f(
class="stub"a
2
)=class="stub"3a
2
-class="stub"a
2
lnclass="stub"a
2
,且此时f(
class="stub"a
2
)<f(e)=e2;(10分)
(iii)当
class="stub"a
2
>e
,即a>2e2时,f(x)=x2-alnx+a在区间[1,e]上为减函数,
故当x=e时,f(x)min=f(e)=e2.(11分)
综上所述,函数y=f(x)在[1,+∞)上的最小值为f(x)min=
1+a,0<a≤2
class="stub"3a
2
-class="stub"a
2
lnclass="stub"a
2
,2<a≤2e2
e2,a>2e2
(12分)
0<a≤2
1+a≥class="stub"3
2
a
得0<a≤2;由
2<a≤2e2
class="stub"3a
2
-class="stub"a
2
lnclass="stub"a
2
≥class="stub"3a
2
得无解;由
a>2e2
e2≥class="stub"3a
2
得无解;  (13分)
故所求a的取值范围是(0,2].                                     (14分)

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