Question

已知函f（x）=ln x，g（x）=

1

2

ax²+bx（a≠0）．
（1）若a=-2時，函h（x）=f（x）-g（x），在其定義域是增函數，求b的取值范圍；
（2）在（1）的結論下，設函數φ（x）=e^2x+be^x，x∈[0，ln2]，求函數φ（x）的最小值；
（3）當a=-2，b=4時，求證2x-f（x）≥g（x）-3．

Answer 1

分析：（1）、將a=-2代入h（x）=f（x）-g（x）中，求得h（x）的解析式，然后求出其導數，利用導數的性質結合題中已知條件便可求出b的取值范圍；
（2）根據題意先求出φ（x）的解析式，然后分別討論當-

b

2

≤1，1＜-

b

2

＜2和-

b

2

≥2時函數φ（x）的最小值；
（3）將a=-2，b=4代入其中，令h（x）=2lnx+x+

3

x

，求出函數h（x）的最小值，便可證明2x-f（x）≥g（x）-3．

解答：解：（1）依題意：h（x）=ln x+x²-bx，h（x）在（0，+∞）上是增函數，
∴h′（x）=

1

x

+2x-b≥0對x∈（0，+∞）恒成立，
∴b≤

1

x

+2∵x＞0，則

1

x

+2x≥2（當x═

2

2

時取等號）．
∴b的取值范圍為（-∞，2

2

]．

（2）設t=e^x，則函數化為y=t²+bt，t∈[1，2]，∵y=（t+

b

2

）²-

b2

4

，
∴①當-

b

2

≤1，即-2≤b≤2

2

時，函數y在[1，2]上為增函數，
當t=1時，y_min=b+1．
②當1＜-

b

2

＜2，即-4＜b＜-2時，當t=-

b

2

時，y_min=-

b2

4

．
③當-

b

2

≥2，即b≤4時，函數y在[1，2]上為減函數，當t=2時，y_min=-4+2b．
綜上所述，當-2≤-

b

2

≤2

2

時，φ（x）_min=b+1；
當-4＜b＜-2時，φ（x）_min=-

b2

2

；
當b≤4時，φ（x）_min=4+2b．
（3）要證2xlnx≥-x2+4x-3，只要證4≤2lnx+x+

3

x

，
設h（x）=2lnx+x+

3

x

（x＞0），則h′（x）=

(x+3)(x-1)

x2

，
x∈（0，1），h′（x）＜0，∴h（x）單調遞減；
x∈（1，+∞），h′（x）＞0，h（x）單調遞增，
∴h（x）_min=h（1）=4，
∴對一切x∈（0，+∞），2x-f（x）≥g（x）-3恒成立．

點評：本題主要考查了利用導數求閉區間上函數的最值和函數的單調性，考查了學生的計算能力和對函數的綜合掌握，解題時注意分類討論的數學思想的運用，是各地高考的�？碱}，屬于中檔題．