1. 对函数 $f(x)$ 求导,并列出单调递增的条件
由题意,f(x)=x2+alnx−ax 的定义域为 (0,+∞)。
对 f(x) 求导得:
f′(x)=2x+xa−a=x2x2−ax+a
若 f(x) 在 (0,+∞) 上是增函数,则对于任意 x∈(0,+∞),均有 f′(x)≥0 恒成立。
2. 将导数不等式转化为一元二次不等式恒成立问题
因为 x>0,所以 f′(x)≥0 等价于:
2x2−ax+a≥0对任意 x>0 恒成立
3. 利用一元二次函数性质和判别式求解 $a$ 的取值范围
设二次函数 g(x)=2x2−ax+a。
因为二次项系数 2>0,抛物线开口向上。
要使 g(x)≥0 在 x>0 上恒成立,最简便的充要条件是判别式 Δ≤0(此时 g(x)≥0 在全实数集上恒成立):
Δ=(−a)2−4×2×a=a2−8a≤0
解得 0≤a≤8。
结合已知条件 a>0,可得:
0<a≤8
(注:当 Δ>0 即 a>8 时,g(x)=0 的两根之和 2a>0,两根之积 2a>0,说明两根均为正实数,此时在两根之间 g(x)<0,不满足在 (0,+∞) 上恒成立。)
综上所述,a 的取值范围为 0<a≤8(或写为 (0,8])。
答案0<a≤8(或写为 (0,8])