(1)函数的定义域是(0,+∞)
f′(x)=lnx+x×1x?a=lnx+1?a
当a=-1时,f′(x)=lnx+2
令f′(x)=lnx+2>0,得x>1e2
令f′(x)=lnx+2<0,得0<x<1e2
∴函数的单调递增区间是(1e2,+∞)
函数的单调递减区间是(0,1e2)
(2)∵对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,
∴对一切x∈(0,+∞),xlnx-ax≥-x2-2恒成立.
即对一切x∈(0,+∞),a≤lnx+x+2x恒成立.
令F(x)=lnx+x+2x
∵F′(x)=1x+1?2x2=(x+2)(x?1)x2
∴当0<x<1时,F′(x)<0,函数递减,当x>1时,F′(x)>0,函数递增.
∴F(x)在x=1处取极小值,也是最小值,即Fmin(x)=F(1)=3
∴a≤3
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx+1>1ex?2ex成立.
等价于证明:对一切x∈(0,+∞),都有xlnx+x>xex?2e成立.
由(1)知,当a=-1时f(x)=xlnx+x,f(x)min=f(1e2)=?1e2
令G(x)=xex?2e,G′(x)=ex?xexe2x=1?xex
当x∈(0,1)时,G′(x)>0,函数G(x)递增,当x∈(1,+∞)时,G′(x)<0,函数G(x)递减.f(x)min>G(x)max
∴当x=1时,函数G(x)取到极大值,也是最大值.
∴G(x)max=G(1)=?1e
∵-1e<?1e2
∴f(x)min>G(x)max
∴对一切x∈(0,+∞),都有lnx+1>1ex?2ex成立.
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