已知函数f(x)=lnx+kx,k∈R(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)≥2+1?ex恒成立,求实数
已知函数f(x)=lnx+kx,k∈R(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)≥2+1?ex恒成立,求实数k的取值范围;(3)设g(x)=xf(x)-k...
已知函数f(x)=lnx+kx,k∈R(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)≥2+1?ex恒成立,求实数k的取值范围;(3)设g(x)=xf(x)-k,若对任意两个实数x1,x2满足0<x1<x2,总存在g′(x0)=g(x1)?g(x2)x1?x2成立,证明x0>x1.
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(1)当k=1时,函数f(x)=lnx+
,则f′(x)=
?
=
,
当f′(x)<0时,0<x<1,当f′(x)>0时,x>1,
则函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
(2)f(x)≥2+
恒成立,即lnx+
≥2+
恒成立,整理得k≥2x-xlnx+1-e恒成立,
设h(x)=2x-xlnx+1-e,则h′(x)=1-lnx,令h′(x)=0,得x=e,
当x∈(0,e)时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减,
因此当x=e时,h(x)取得最大值1,因而k≥1;
(3)g(x)=xf(x)-k=xlnx,g′(x)=lnx+1,
因为对任意的x1,x2(0<x1<x2),总存在x0>0,使得g′(x0)=
成立,
所以lnx0+1=
,即lnx0+1=
,
即lnx0-lnx1=
-1-lnx1=
=
1 |
x |
1 |
x |
1 |
x2 |
x?1 |
x2 |
当f′(x)<0时,0<x<1,当f′(x)>0时,x>1,
则函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
(2)f(x)≥2+
1?e |
x |
k |
x |
1?e |
x |
设h(x)=2x-xlnx+1-e,则h′(x)=1-lnx,令h′(x)=0,得x=e,
当x∈(0,e)时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减,
因此当x=e时,h(x)取得最大值1,因而k≥1;
(3)g(x)=xf(x)-k=xlnx,g′(x)=lnx+1,
因为对任意的x1,x2(0<x1<x2),总存在x0>0,使得g′(x0)=
g(x1)?g(x2) |
x1?x2 |
所以lnx0+1=
g(x1)?g(x2) |
x1?x2 |
x1lnx1?x2lnx2 |
x1?x2 |
即lnx0-lnx1=
x1lnx1?x2lnx2 |
x1?x2 |
x2lnx1?x2lnx2+x2?x1 |
x1?x2 |
ln
| ||||