已知函数f(x)=xlnx+1.(1)求函数f(x)在x∈[e-2,e2]上的最大值与最小值;(2)若x>1时,函数y=

1个回答

  • (1)∵f(x)=xlnx+1,

    ∴定义域为(0,+∞),且f'(x)=lnx+1,…(1分)

    当x∈[e-2,e-1]时,f'(x)<0,当x∈[e-1,e2]时,f'(x)>0,

    ∴f(x)在x∈[e-2,e-1]为为减函数,在x∈[e-1,e2]上为增函数,…(3分)

    ∴f(x)min=f(e-1)=1-e-1,…(4分)

    f(x)max=max{f(e?2),f(e2)}=f(e2)=1+2e2.…(5分)

    (2)当x∈(1,+∞)时,y=f(x)的图象恒在直线y=kx的上方,

    等价于x∈(1,+∞)时,不等式xlnx+1>kx恒成立,

    即k<[xlnx+1/x]=lnx+[1/x]恒成立,

    令g(x)=lnx+[1/x],x∈(1,+∞),则g′(x)=

    1

    x?

    1

    x2=

    x?1

    x2,

    当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,

    故g(x)在(1,+∞)上递增,∴x∈(1,+∞)时,g(x)>g(1)=1,

    ∴满足条件的实数k的取值范围是(-∞,1].

    (3)证明:由(2)知当x∈(1,+∞)时,

    xlnx+1>x?lnx>1?

    1

    x,…(11分)

    令x=

    n+1

    n,则ln

    n+1

    n>1?

    n

    n+1,

    化简得ln(n+1)?lnn>

    1

    n+1,…(13分)

    ∴ln2-ln1>[1/2],ln3-ln2>[1/3],…,ln(n+1)?lnn>

    1

    n+1,

    ∴ln(n+1)=[ln(n+1)-lnn)+(lnn-ln(n-1))+…+(ln2-ln1)+ln1

    =[1/n+1+

    1

    n+…+

    1

    2],

    即ln(n+1)>

    1

    2+

    1

    3+

    1

    4+…+

    1

    n+1.…(14分)