解题思路:(1)对函数求导,根据导函数与0的关系写出函数的单调性和区间,讨论所给的区间和求出的单调区间之间的关系,在不同条件下做出函数的最值.
(2)根据两个函数的不等关系恒成立,先求出两个函数的最值,利用最值思想解决,主要看两个函数的最大值和最小值之间的关系,得到结果.
(3)要证明不等式成立,问题等价于证明
xlnx>
x
e
x
−
2
e
(x∈(0,+∞))
.由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是
−
1
e
,构造新函数,得到结论.
(1)f′(x)=lnx+1,…(1分)
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…(2分)
①当0<t<
1
e时,t+2>
1
ef(x)min=f(
1
e)=−
1
e;…(3分)
②当[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)=tlnt; …(4分)
所以f(x)min=
−
1
e,0<t<
1
e.
tlnt,t≥
1
e…(5分)
(2)在2
1
x>xa两边取对数得[1/xln2>alnx,…(6分)
由于0<x<1,所以
a
ln2>
1
xlnx],…(7分)
令g(x)=
1
xlnx,由(1)可知,当x∈(0,1)时,g(x)≤gmax(x)≤g(
1
e)=−e(8分)
所以[a/ln2>−e,即a>-eln2.…(9分)
(3)问题等价于证明xlnx>
x
ex−
2
e(x∈(0,+∞)),…(10分)
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是−
1
e],当且仅当x=
1
e时取到,(11分)
设m(x)=
x
ex−
2
e(x∈(0,+∞)),则m′(x)=
1−x
ex,…(12分)
易知m(x)max=m(1)=−
1
e,当且仅当x=1时取到,…(13分)
从而对一切x∈(0,+∞),都有lnx>
1
ex−
2
ex成立. …(14分)
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: 本题考查利用导数研究函数的最值,利用最值解决函数的恒成立思想,不同解题的关键是构造新函数,利用新函数的性质解决问题.