导数大题求详细解析?
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(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞)
f'(x)=[(lnx+1)(x-1)-xlnx]/(x-1)^2
=(x-lnx)/(x-1)^2
>0
所以f(x)在(0,1)∪(1,+∞)单调递增
(Ⅱ)(x-1)f(x)<e^(-x)-kx-1,(0<x<1)
xlnx<e^(-x)-kx-1
kx<e^(-x)-xlnx-1
k<e^(-x)/x-lnx-1/x
令g(x)=e^(-x)/x-lnx-1/x
g'(x)=[-xe^(-x)-e^(-x)]/x^2-1/x+1/x^2
=[1-x-xe^(-x)-e^(-x)]/x^2
令h(x)=1-x-xe^(-x)-e^(-x),(0<x<1)
h'(x)=xe^(-x)-1
h''(x)=e^(-x)-xe^(-x)=(1-x)e^(-x)>0
所以h'(x)在(0,1)上单调递增,h'(x)<h'(1)=1/e-1<0
所以h(x)在(0,1)上单调递减,h(x)<h(0)=0
所以g'(x)=h(x)/x^2<0,g(x)在(0,1)上单调递减,g(x)>g(1)=1/e-1
因为对∀x∈(0,1),k<g(x)恒成立,所以k<=1/e-1
f'(x)=[(lnx+1)(x-1)-xlnx]/(x-1)^2
=(x-lnx)/(x-1)^2
>0
所以f(x)在(0,1)∪(1,+∞)单调递增
(Ⅱ)(x-1)f(x)<e^(-x)-kx-1,(0<x<1)
xlnx<e^(-x)-kx-1
kx<e^(-x)-xlnx-1
k<e^(-x)/x-lnx-1/x
令g(x)=e^(-x)/x-lnx-1/x
g'(x)=[-xe^(-x)-e^(-x)]/x^2-1/x+1/x^2
=[1-x-xe^(-x)-e^(-x)]/x^2
令h(x)=1-x-xe^(-x)-e^(-x),(0<x<1)
h'(x)=xe^(-x)-1
h''(x)=e^(-x)-xe^(-x)=(1-x)e^(-x)>0
所以h'(x)在(0,1)上单调递增,h'(x)<h'(1)=1/e-1<0
所以h(x)在(0,1)上单调递减,h(x)<h(0)=0
所以g'(x)=h(x)/x^2<0,g(x)在(0,1)上单调递减,g(x)>g(1)=1/e-1
因为对∀x∈(0,1),k<g(x)恒成立,所以k<=1/e-1
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