设f(x)=ax+xlnx,g(x)=x3-x2-3,(Ⅰ)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(Ⅱ)如果存在x1

2025-04-14 11:23:00
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回答1:

(I)当a=2时,f(x)=

2
x
+xlnx,f'(x)=-
2
x2
+lnx+1,
∴f(1)=2,f'(1)=-1.
∴y=f(x)在x=1处的切线方程为y=-x+3
(II)存在x1,x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立
g(x)=x3-x2-3,g'(x)=3x2-2x=3x(x-
2
3

当x∈(0,
2
3
)时,g'(x)<0,当x∈(
2
3
,2)时,g'(x)>0,
∴g(x)min=g(
2
3
)=-
85
27
,g(x)max=g(2)=1
g(x)max-g(x)min=
112
27

∴满足条件的最大整数M=4
(III)证明:由(II)知,在区间[
1
2
,2]上,g(x)的最大值为g(2)=1
当a≥1时,且x∈[
1
2
,2],f(x)=
a
x
+xlnx
1
x
+xlnx,
记h(x)=
1
x
+xlnx,h'(x)=-
1
x2
+lnx+1,h'(1)=0
当x∈[
1
2
,1),h'(x)<0,当x∈(1,2],h'(x)>0
∴函数h(x)=
1
x
+xlnx在区间[
1
2
,1)上递减,在区间(1,2]上递增,
∴h(x)min=h(1)=1,即h(x)≥1
即当a≥1时,且x∈[
1
2
,2],f(x)≥1成立,
∴f(x)≥g(2)∴f(x)≥g(x)
即当a≥1时,证明对于任意的s,t∈[
1
2
,2]
,都有f(s)≥g(t)成立.