已知函数f(x)=lnx+mx(x>0)在(1,+∞)上为增函数,函数g(x)=lnx-mx(x>0)在(1,+∞)上为减函数.(1)分别求出函数f(x)和g(x)的导函数;(2)求实数m的值;(3)

题目简介

已知函数f(x)=lnx+mx(x>0)在(1,+∞)上为增函数,函数g(x)=lnx-mx(x>0)在(1,+∞)上为减函数.(1)分别求出函数f(x)和g(x)的导函数;(2)求实数m的值;(3)

题目详情

已知函数f(x)=lnx+
m
x
(x>0)
在(1,+∞)上为增函数,函数g(x)=lnx-mx(x>0)在(1,+∞)上为减函数.
(1)分别求出函数f(x)和g(x)的导函数;
(2)求实数m的值;
(3)求证:当x>0时,xln(1+
1
x
)<1<(x+1)ln(1+
1
x
)
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)f'(x)=class="stub"1
x
-class="stub"m
x2
…(2分)
g'(x)=class="stub"1
x
-m
=class="stub"1-mx
x
…(4分)
(2)因为函数f(x)=lnx+class="stub"m
x
(x>0)
在(1,+∞)上为增函数,
所以当x>1时,f'(x)=class="stub"1
x
-class="stub"m
x2
=class="stub"x-m
x2
≥0恒成立,得m≤1.
因为函数g(x)=lnx-mx(x>0)在(1,+∞)上为减函数.
所以当x>1时,g'(x)=class="stub"1
x
-m
=class="stub"1-mx
x
≤0恒成立,得m≥1.
从而m=1.…(6分)
(3)当x>0时,1+class="stub"1
x
>1,
所以由(1)知:f(1+class="stub"1
x
)>f(1),即:ln(1+class="stub"1
x
)+class="stub"x
x+1
>1,
化简得:(1+x)ln(1+class="stub"1
x
)>1
g(1+class="stub"1
x
)<g(1),即:ln(1+class="stub"1
x
)-(1+class="stub"1
x
)<-1,
化简得:xln(1+class="stub"1
x
)<1.
所以当x>0时,xln(1+class="stub"1
x
)<1<(x+1)ln(1+class="stub"1
x
).…(8分)

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