已知f(x)=xlnx,g(x)=ax22,直线l:y=(k-3)x-k+2

1个回答

  • 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.