已知函數(shù)
f(x)=?x3+ax2?3x,g(x)=xlnx
(Ⅰ)當a=4時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)求函數(shù)g(x)在區(qū)間[t,t+1](t>0)上的最小值;
(Ⅲ)若存在x
1,x
2∈[
,e](x
1≠x
2),使方程f′(x)=2g(x)成立,求實數(shù)a的取值范圍(其中e=2.71828…是自然對數(shù)的底數(shù))
(Ⅰ)f'(x)=-x
2+ax-3…(1分)
當a=4時,f'(x)=-x
2+4x-3,令f'(x)>0得1<x<3…(2分)
∴當a=4時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(1,3),單調(diào)減區(qū)間為(-∞,1),(3,+∞).…(3分)
(Ⅱ)g'(x)=lnx+1,令g'(x)>0,得
x>…(4分)
①當
t≥時,在區(qū)間[t,t+1]上g'(x)>0,g(x)為增函數(shù),
∴g(x)
min=g(t)=tlnt…(5分)
②當
0<t<時,在區(qū)間
[t,)上g'(x)<0,g(x)為減函數(shù),…(6分)
在區(qū)間
(,t+1]上g'(x)>0,g(x)為增函數(shù),…(7分)
∴
g(x)min=g()=?…(8分)
(III) 由f'(x)=2g(x)可得-x
2+ax-3=2xlnx
∴
a=x+2lnx+,…(9分)
令
h(x)=x+2lnx+,則
h′(x)=1+?=…(10分)
x | (,1) | 1 | (1,e) |
h'(x) | - | 0 | + |
h(x) | 單調(diào)遞減 | 極小值 | 單調(diào)遞增 |
…(12分)
h()=+3e?2,h(1)=4,
h(e)=e+2+h(e)?h()=4?2e+<0…(13分)
∴實數(shù)a的取值范圍為
(4,e+2+]…(14分)