已知函数f(x)=lnxx.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间及其极值;(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有x(x−1)

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求出f′(x)=0时x的值,然后讨论x的取值来决定导函数的正负判断函数的单调区间即可得到函数极值.

    (Ⅱ)由

    x(x−1

    )

    2

    e

    x

    +

    x

    e

    >lnx

    恒成立则有

    (x−1

    )

    2

    e

    x

    +

    1

    e

    lnx

    x

    ,即函数

    (x−1

    )

    2

    e

    x

    +

    1

    e

    的最小值大于等于函数

    f(x)=

    lnx

    x

    的最大值证出即可.

    (Ⅰ)f′(x)=[1−lnx

    x2=0,解得x=e,

    又x∈(0,+∞),

    当x>e时,f′(x)<0,函数为减函数;当0<x<e时,f′(x)>0,函数为增函数.

    所以f(x)的极大值为f(e)=

    lne/e=

    1

    e];

    (Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),

    都有x(x−1)2ex+

    x

    e>lnx成立则有(x−1)2ex+

    1

    e>

    lnx

    x,

    由(Ⅰ)知,f(x)的最大值为f(e)=

    1

    e,

    并且(x−1)2ex+

    1

    e≥

    1

    e成立,当且仅当x=1时成立,

    函数(x−1)2ex+

    1

    e的最小值大于等于函数f(x)=

    lnx

    x的最大值,

    但等号不能同时成立.

    所以,对一切x∈(0,+∞),都有x(x−1)2ex+

    x

    e>lnx成立.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题.

    考点点评: 考查学生利用导数研究函数极值的能力,以及不等式恒成立条件的理解能力.