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已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1,若xf(x)≤x²+ax+1恒成立,求a的取值范围.

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 15:37:16
已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1,若xf(x)≤x²+ax+1恒成立,求a的取值范围.
已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1,若xf(x)≤x²+ax+1恒成立,求a的取值范围.
定义域有x>0
不等式为:
x(x+1)lnx-x²+x=(x+1)lnx-2x+1-1/x 恒成立
令上式右边为g(x), 即a>=g(x)
现求g(x)的最大值
g'(x)=lnx+(x+1)/x-2+1/x²=lnx+1/x-1+1/x²
g"(x)=1/x-1/x²-2/x^3=1/x^3(x²-x-2)=(x-2)(x+1)/x^3
当x=2时,g'(x)取最小值,g'(2)=ln2+1/2-1+1/4=ln2-1/4>0
所以g'(x)>0恒成立
因此g(x)单调增
当x->+∞时,g(x)->+∞,
因此不存在这样的a.
是不是题目抄错了?
再问: 题目错了应该是:已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1,若xf'(x)≤x²+ax+1恒成立,求a的取值范围。
再答: 哦,怪不得: 定义域有x>0 f'(x)=lnx+(x+1)/x-1=lnx+1/x 不等式为: xlnx+1=lnx-x 恒成立 令上式右边为g(x), 即a>=g(x) 现求g(x)的最大值 g'(x)=1/x-1=(1-x)/x 得极大值点x=1 g(1)=-1 所以有a>=-1