Question

已知函數f（x）=（x-a）lnx，（a≥0）．
（1）當a=0時，若直線y=2x+m與函數y=f（x）的圖象相切，求m的值；
（2）若f（x）在[1，2]上是單調減函數，求a的最小值；
（3）當x∈[1，2e]時，|f（x）|≤e恒成立，求實數a的取值范圍．（e為自然對數的底）．

Answer 1

（1）當a=0時，f（x）=xlnx，∴f′（x）=lnx+1
∵直線y=2x+m與函數y=f（x）的圖象相切，∴lnx+1=2，∴x=e
∵f（e）=e，∴切點為（e，e），∴m=-e；
（2）f′(x)=lnx+1-

a

x

∵f（x）在[1，2]上是單調減函數，
∴f′(x)=lnx+1-

a

x

≤0在[1，2]上恒成立
∴a≥xlnx+x在[1，2]上恒成立
令g（x）=xlnx+x，則g′（x）=lnx+2＞0
∴g（x）=xlnx+x在[1，2]上單調遞增
∴a≥≥g（2）=2ln2+2
∴a的最小值為2ln2+2；
（3）|f（x）|≤e等價于-e≤（x-a）lnx≤e
∴-

e

lnx

≤x-a≤

e

lnx

∴x-

e

lnx

≤a≤x+

e

lnx

設h（x）=x+

e

lnx

，t（x）=x-

e

lnx

，則t（x）_max≤a≤h（x）_min，
由h′(x)=

xln2x-e

xln2x

，∵h′（e）=0
令s（x）=xln²x-e，x∈[1，2e]，則s′（x）=ln²x+lnx＞0
∴h（x）在[1，2e]上單調遞增，∴h（x）_min=h（e）=2e，
∵t′（x）=1+

e

xln2x

＞0，∴t（x）在[1，2e]上單調遞增，
∴t（x）_max=t（2e）=2e-

e

ln2e

綜上，2e-

e

ln2e

≤a≤2e．