已知函数 f(x)=x2−axlnx+a+1(a∈R).
1、当 a=1 时,求曲线 f(x) 在点 (1,f(1)) 处的切线方程.
2、若对于任意的 x∈[1,e],都有 f(x)>0,求实数 a 的取值范围.
解析
1、当 a=1 时,有 f(x)=x2−xlnx+2,函数 f(x) 的导函数f′(x)=2x−lnx−1,
于是 f(1)=3,f′(1)=1,所求切线方程为 y=x+2.
2、根据题意,有∀x∈[1,e], x2−axlnx+a+1>0,
设 h(x)=x2+1xlnx−1,也即{∀x∈[1,m), a>h(x),∀x∈(m,e], a<h(x),
其中 mlnm=1(m∈(1,e)).函数 h(x) 的导函数为h′(x)=(x+1)(x−1)(lnx−2x−1−1)(xlnx−1)2,
设 r(x)=lnx−2x−1−1,则 r(x) 在 [1,e] 上单调递增,而r(e)=−2e−1<0,
于是 h(x) 在 [1,m) 和 (m,e] 上均单调递减,于是x1(1,m)m−m+(m,e)eh(x)−2
因此所求实数 a 的取值范围是 (−2,e2+1e−1).