解题思路:(1)先对函数y=f(x)进行求导,然后令导函数大于0(或小于0)求出x的范围,根据f′(x)>0求得的区间是单调增区间,f′(x)<0求得的区间是单调减区间,即可得到答案.
(2)构造函数g(x)=f(x)+f(k-x),(k>0),利用导函数判断出g(x)的单调性,进一步求出g(x)的最小值为
g(
k
2
)
整理可得证.
(3)先研究f(x)在区间[-e2,-e-1]上的单调性,再利用导数求解f(x)在区间[-e2,-e-1]上的最大值问题即可,故只要先求出函数的极值,比较极值和端点处的函数值的大小,最后确定出最大值即得.
(1)f′(x)=ln x+1,f′(x)>0,得x>[1/e];
f′(x)<0,得0<x<[1/e],
∴f(x)的单调递增区间是([1/e],+∞),单调递减区间是(0,[1/e]).…(3分)
(2)∵g(x)=f(x)+f(k-x)=x ln x+(k-x)ln(k-x),定义域是(0,k)
∴g′(x)=ln x+1-[ln (k-x)+1]=ln[x/k−x]…(5分)
由g′(x>0,得[k/2]<x<k,由g′(x<0,得0<x<[k/2],
∴函数g(x)在(0,[k/2]) 上单调递减;在([k/2],k)上单调递增,…(7分)
故函数g(x)的最小值是:ymin=g([k/2])=kln[k/2].…(8分)
(3)∵a>0,b>0∴在(2)中取x=[2a/a+b],k=2,
可得f([2a/a+b])+f(2-[2a/a+b])≥2ln1 f([2a/a+b])+f([2b/a+b])≥0
⇒[2a/a+b]ln[2a/a+b]+[2b/a+b]ln[2b/a+b]≥0
⇒alna+blnb+(a+b)ln2-(a+b)ln(a+b)≥0
⇒f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)…(12分)
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本小题主要考查函数的导数,单调性,利用导数求闭区间上函数的最值等基础知识,考查综合利用数学知识分析问题、解决问题的能力,中档题.