已知f(x)=kxlnx,g(x)=-x 2 +ax-(k+1)(k>0).

1个回答

  • (Ⅰ)f′(x)=k(lnx+1),

    当 x∈(0,

    1

    e ) ,f′(x)<0,f(x)单调递减,

    当 x∈(

    1

    e ,+∞) ,f′(x)>0,f(x)单调递增.

    ① 0<t<t+2<

    1

    e ,t无解;

    ② 0<t<

    1

    e <t+2 ,即 0<t<

    1

    e 时, f(x ) min =f(

    1

    e )=-

    k

    e ;

    1

    e ≤t<t+2 ,即 t≥

    1

    e 时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x) min=f(t)=ktlnt;

    所以 f(x ) min =

    -

    k

    e ,0<t<

    1

    e

    ktlnt,t≥

    1

    e .

    (Ⅱ)kxlnx≥-x 2+ax-(k+1),则 a≤klnx+x+

    k+1

    x ,

    设 h(x)=klnx+x+

    k+1

    x (x>0) ,则 h′(x)=

    [x+(k+1)](x-1)

    x 2 ,x∈(0,1),h′(x)<0,h(x)单调递减,x∈(1,+∞),h′(x)>0,h(x)单调递增,

    所以h(x) min=h(1)=k+2,因为对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,所以a≤h(x) min=k+2;

    (Ⅲ)问题等价于证明 xlnx>

    x

    e x -

    2

    e (x∈(0,+∞)) ,由(1)可知,f(x)=kxlnx(x∈(0,+∞))(k>0)的最小值是 -

    k

    e ,当且仅当 x=

    1

    e 时取到,故 lnx>-

    1

    e .

    设 m(x)=

    x

    e x -

    2

    e (x∈(0,+∞)) ,则 m′(x)=

    1-x

    e x ,易得 m(x ) max =m(1)=-

    1

    e ,

    当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有 lnx>

    1

    e x -

    2

    ex 成立.①