解题思路:(1)先求导,根据导数的几何意义得到关于k的方程解得即可.
(2)由于存在x0∈[1,e],使f(x0)<g(x0),则kx0>2lnx0⇒a>
2ln
x
0
x
0
,只需要k大于h(x)=[2lnx/x]的最小值即可.
(3)分离参数,得到k<[xlnx+3x−2/x−1],构造函数,求函数的最小值即可.
(1)∵f′(x)=1+lnx,
∴f′(e)=1+lne=k-3
∴k=5,
(2)由于存在x0∈[1,e],使f(x0)<g(x0),
则[1/2]ax02>x0lnx0,
∴a>
2lnx0
x0
设h(x)=[2lnx/x]
则h′(x)=
2(1−lnx)
x2,
当x∈[1,e]时,h′(x)≥0(仅当x=e时取等号)
∴h(x)在[1,e]上单调递增,
∴h(x)min=h(1)=0,因此a>0.
(3)由题意xlnx>(k-3)x-k+2在x>1时恒成立
即k<[xlnx+3x−2/x−1],
设F(x)=[xlnx+3x−2/x−1],
∴F′(x)=[x−lnx−2
(x−1)2,
令m(x)=x-lnx-2,则m′(x)=1-
1/x]=[x−1/x]>0在x>1时恒成立
所以m(x)在(1,+∞)上单调递增,且m(3)=1-ln3<0,m(4)=2-ln4>0,
所以在(1,+∞)上存在唯一实数x0(x0∈(3,4))使m(x)=0
当1<x<x0时m(x)<0即F′(x)<0,
当x><x0时m(x)>0即F′(x)>0,
所以F(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
F(x)min=F(x0)=
x0lnx0+3x0−2
x0−1=
x0(x0−2)+3x0−2
x0−1=x0+2∈(5,6)
故k<x0+2又k∈Z,所以k的最大值为5
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
考点点评: 本题考查导数在研究函数的单调性、函数恒成立的问题,考查等价转化的思想方法以及分析问题的能力,属于难题.