专项限时集训(八)函数最值、恒成立及存在性问题(对应学生用书第127页)(限时:60分钟)1.(本小题满分14分)(镇江市2017届高三上学期期末)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=λ(x2-1)(λ为常数).(1)若函数y=f(x)与函数y=g(x)在x=1处有相同的切线,求实数λ的值;(2)若λ=,且x≥1,证明:f(x)≤g(x);(3)若对任意x∈[1,+∞),不等式f(x)≤g(x)恒成立,求实数λ的取值范围.[解](1)f′(x)=lnx+1,则f′(1)=1且f(1)=0
所以函数y=f(x)在x=1处的切线方程为:y=x-1,从而g′(x)=2λx,g′(1)=2λ=1,即λ=
2分(2)证明:由题意知:设函数h(x)=xlnx-(x2-1),则h′(x)=lnx+1-x,设p(x)=lnx+1-x,从而p′(x)=-1≤0对任意x∈[1,+∞)恒成立,所以p(x)=lnx+1-x≤p(1)=0,即h′(x)≤0,因此函数h(x)=xlnx-(x2-1)在[1,+∞)上单调递减,即h(x)≤h(1)=0,所以当x≥1时,f(x)≤g(x)成立
6分(3)设函数H(x)=xlnx-λ,从而对任意x∈[1,+∞),不等式H(x)≤0=H(1)恒成立.又H′(x)=lnx+1-2λx,当H′(x)=lnx+1-2λx≤0,即≤2λ恒成立时,函数H(x)单调递减.设r(x)=,则r′(x)=≤0,所以r(x)max=r(1)=1,即1≤2λ⇒λ≥,符合题意;当λ≤0时,H′(x)=lnx+1-2λx≥0恒成立,此时函数H(x)单调递增.于是,不等式H(x)≥H(1)=0对任意x∈[1,+∞)恒成立,不符合题意;当0<λ<时,设q(x)=H′(x)=lnx+1-2λx,则q′(x)=-2λ=0⇒x=>1,当x∈时,q′(x)=-2λ>0,此时q(x)=H′(x)=