设f(x)=ax+xlnx,g(x)=x3-x2-3.(1)当x∈[0,2]时,求g(x)的最大值和最小值;(2)如果对任意的s

2025-05-23 21:57:28
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回答1:

(1)对于函数g(x)=x3-x2-3,x∈[0,2],
g′(x)=3x2-2x,
令g′(x)=0,得x=0或x=

2
3

当x变化时,g(x)、g′(x)变化情况如下表:
x 0 (0,
2
3
2
3
2
3
,2)
2
g′(x) 0 - 0 + +
g(x) -3 递减 极(最)小值-
85
27
递增 1
由上表可知:gmin(x)=-
85
27
,gmax(x)=g(2)=1,
(2)由(1)知,在区间[
1
2
,2]上,gmax(x)=g(2)=1.
则原问题等价于当x∈[
1
2
,2]时,f(x)=
a
x
+xlnx≥1恒成立,
等价于a≥x-x2lnx恒成立,
记h(x)=x-x2lnx,h′(x)=1-2xlnx-x,h′(1)=0;
记m(x)=1-2xlnx-x,m′(x)=-3-2lnx,
∵x∈[
1
2
,2],
∴m′(x)=-3-2lnx<0,
∴m(x)=1-2xlnx-x在[
1
2
,2]上递减,
且当x∈[
1
2
,1)时,h′(x)>0,x∈(1,2]时,h′(x)<0,
即函数h(x)=x-x2lnx在区间[
1
2
,1)上递增,在区间(1,2]上递减,
∴hmax(x)=h(1)=1,
∴a≥1.