已知函数f(x)=[a+lnx/x],且f(x)+g(x)=(x+1)lnxx,

1个回答

  • 解题思路:(1)函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数⇔

    f

    (x)=

    1−(a+lnx)

    x

    ≤0在区间[1,+∞)上恒成立⇔a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,⇔a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.利用其单调性解出即可.

    (2)g(x)=

    (x+1)lnx

    x

    a+lnx

    x

    =lnx-[a/x].(x>0).可得

    g

    (x)=

    1

    x

    +

    a

    x

    2

    x+a

    x

    2

    .对a分类讨论:①当a≥0时,②当a<0时,当-a<1时;当-a>e时,即a<-e;当1≤-a≤e时,利用其单调性求出即可.

    (1)∵函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,∴f′(x)=

    1−(a+lnx)

    x≤0在区间[1,+∞)上恒成立,

    ∴a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,

    等价于a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.

    ∵1-lnx在区间[1,+∞)上单调递减,

    ∴[1-lnx]max=1-ln1=1,∴a≥1.

    即实数a的取值范围为[1,+∞);

    (2)g(x)=

    (x+1)lnx

    x−

    a+lnx

    x=lnx-[a/x].(x>0).

    g′(x)=

    1

    x+

    a

    x2=

    x+a

    x2.

    ①当a≥0时,g(x)在(0,+∞)上单调递增,在[1,e]上单调递增,

    ∴g(x)min=g(1)=-a=[3/2],解得a=−

    3

    2,应舍去.

    ②当a<0时,g(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.

    当-a<1时,即-1<a<0,g(x)在[1,e]上单调递增,g(x)min=g(1)=−a=

    3

    2,解得a=-[3/2],应舍去.

    当-a>e时,即a<-e,g(x)在[1,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=1−

    a

    e=

    3

    2,解得a=-[e/2],应舍去.

    当1≤-a≤e时,即-e≤a≤-1,g(x)在[1,-a]上单调递减,在(-a,e)单调递增,

    ∴g(x)min=g(-a)=ln(-a)+1=[3/2],解得a=-

    e.

    综上所述,a=−

    e.

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值、分类讨论的思想方法等是解题的关键.