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已知函数f(x)=lnx+kx,k∈R

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/10/06 19:16:09
已知函数f(x)=lnx+
k
x
(1)当k=1时,函数f(x)=lnx+
1
x,则f′(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恒成立,即lnx+
k
x≥2+
1−e
x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)=
g(x1)−g(x2)
x1−x2成立,
所以lnx0+1=
g(x1)−g(x2)
x1−x2,即lnx0+1=
x1lnx1−x2lnx2
x1−x2,
即lnx0-lnx1=
x1lnx1−x2lnx2
x1−x2-1-lnx1=
x2lnx1−x2lnx2+x2−x1
x1−x2=
ln
x1
x2+1−
x1
x2