Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=xlnx﹣ax2+（2a﹣1）x．
（1）若a= ，求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）若x∈[1，+∞）時(shí)恒有f（x）≤a﹣1，求a的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：a= 時(shí)，f（x）=xlnx﹣ x2，x＞0．

f（x）的導(dǎo)數(shù)為f′（x）=1+lnx﹣x，

令g（x）=1+lnx﹣x，g′（x）= ﹣1，

當(dāng)x＞1時(shí)，g′（x）＜0，g（x）遞減；當(dāng)0＜x＜1時(shí)，g′（x）＞0，g（x）遞增．

即有g(shù)（x）在x=1處取得極大值，且為最大值0．

則g（x）≤0，即1+lnx﹣x≤0，

即f′（x）≤0，則f（x）在（0，+∞）遞減．

綜上可得，f（x）的減區(qū)間為（0，+∞），無(wú)增區(qū)間

（2）解：當(dāng)x≥1時(shí)，f（x）≤a﹣1，

即為xlnx﹣ax2+（2a﹣1）x≤a﹣1，

當(dāng)x=1時(shí)，上式顯然成立．

當(dāng)x＞1時(shí)，可得a≥ ．

由 ﹣1= ，

設(shè)g（x）=xlnx﹣（x﹣1）﹣（x﹣1）2（x＞1），

g′（x）=1+lnx﹣1﹣2（x﹣1）=lnx﹣2（x﹣1），

由g″（x）= ﹣2＜0在x＞1恒成立，

可得g′（x）在（1，+∞）遞減，可得g′（x）＜g′（1）=0，

即g（x）在（1，+∞）遞減，可得g（x）＜g（1）=0，

則 ＜1成立，

即有a≥1．

即a的范圍是[1，+∞）．

【解析】（1）求得f（x）的解析式，求出導(dǎo)數(shù)，令g（x）=1+lnx﹣x，求出導(dǎo)數(shù)，單調(diào)區(qū)間和最大值，即可得到f（x）的單調(diào)區(qū)間；（2）當(dāng)x≥1時(shí)，f（x）≤a﹣1，即為xlnx﹣ax2+（2a﹣1）x≤a﹣1，討論x=1和x＞1，由參數(shù)分離和構(gòu)造函數(shù)g（x）=xlnx﹣（x﹣1）﹣（x﹣1）2（x＞1），求出導(dǎo)數(shù)和單調(diào)性，即可判斷g（x）的單調(diào)性，可得a的范圍．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值．