已知函数f(x)=lnx+2x,g(x)=a(x2+x).
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解题思路:(1)因为函数f(x)=lnx+2x,g(x)=a(x2+x),把a=[1/2],得

F(x)=lnx+2x−

1

2

x

2

1

2

x

,然后求出其导数F′(x),最后根据导数判断函数的单调性,从而求解;

(2)由题意f(x)≤g(x)恒成立,构造新函数F(x)=f(x)-g(x),然后求出

F′(x)=−

(2x+1)(ax−1)

2x

,只要证F(x)的最大值小于0,就可以了.

(Ⅰ)F(x)=lnx+2x−

1

2x2−

1

2x,

其定义域是(0,+∞)

F′(x)=

1

x+2−x−

1

2=−

(2x+1)(x−2)

2x

令F′(x)=0,得x=2,x=−

1

2(舍去).(3分)

当0<x<2时,F′(x)>0,函数单调递增;

当x>2时,F′(x)<0,函数单调递减;

即函数F(x)的单调区间为(0,2),(2,+∞).(6分)

(Ⅱ)设F(x)=f(x)-g(x),

则F′(x)=−

(2x+1)(ax−1)

x,(8分)

当a≤0时,F′(x)≥0,F(x)单调递增,

F(x)≤0不可能恒成立,(10分)

当a>0时,令F′(x)=0,得x=

1

a,x=−

1

2(舍去).

当0<x<

1

a时,F′(x)>0,函数单调递增;

当x>

1

a时,F′(x)<0,函数单调递减;(13分)

故F(x)在(0,+∞)上的最大值是F(

1

a),

依题意F(

1

a)≤0恒成立,

即ln

1

a+

1

a−1≤0,

又g(a)=ln

1

a+

1

a−1单调递减,且g(1)=0,

故ln

1

a+

1

a−1≤0成立的充要条件是a≥1,

所以a的取值范围是[1,+∞).

lnx+2x≤a(x2+x)恒成立,由于x>0,即:a≥[lnx+2x

x2+x,即只要确定

lnx+2x

x2+x的最大值即可.

设h(x)=

lnx+2x

x2+x h'(x)=

x2+x

2 +

1/x−(2x+1)(lnx+2x)

(x2+x)2]

=

(2x+1)(1−x−lnx)

点评:

本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 此题主要考查函数的导数,函数单调性的判定,函数最值,函数、方程与不等式等基础知识,一般出题者喜欢考查学生的运算求解能力、推理论证能力及分析与解决问题的能力,要出学生会用数形结合的思想、分类与整合思想,化归与转化思想、有限与无限的思想来解决问题.