已知函数f(x)=x2-alnx,a∈R.(Ⅰ)当a=4时,求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x的值;(Ⅱ)若

2025-06-20 18:21:28
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回答1:

(Ⅰ)a=4时,f(x)=x2-4lnx,
∴f(x)的定义域为x>0,
f(x)=2x?

4
x

f(x)=2x?
4
x
=0,得x=
2
,或x=-
2
(舍),
∵f(1)=1-4ln1=1,
f(
2
)=1-4ln
2
=1-2ln2,
f(e)=1-4lne=-3,
∴函数f(x)在[1,e]上的最小值为-3,相应的x的值为e.
(Ⅱ)f(x)≥(a-2)x等价于a(x+lnx)≤x2+2x,
∵x∈[2,e],∴x+lnx>0,
∴a≤
x2+2x
x+lnx
,x∈[2,e],
令g(x)=
x2+2x
x+lnx
,x∈[2,e],
g(x)=
x2?x?2+(2x+2)lnx
(x+lnx)2
=
(x+1)(x?2+2lnx)
(x+lnx)2

当x∈[2,e]时,x+1>0,lnx≤1,x-2+2lnx>0,
从而g′(x)≥0(仅当x=1时取等号),所g(x)在[2,e]上为增函数,
故g(x)的最小值为g(2)=
8
2+ln2
,所以a的取值范围是(-∞,
8
2+ln2
).