已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣x+1.(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;(Ⅱ)证明:(x﹣1)f(x)≥0.-高三数学
解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)求导函数,可得,∴xf′(x)=xlnx+1,题设xf′(x)≤x2+ax+1等价于lnx﹣x≤a,令g(x)=lnx﹣x,则g′(x)=.当0<x<1时,g′(x)>0;当x≥1时,g′(x)0,∴x=1是g(x)的最大值点,∴g(x)≤g(1)=﹣1.综上,a的取值范围是[﹣1,+∞).(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=﹣1,即lnx﹣x+1≤0;0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx﹣x+1)≤0;当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)=lnx+x(lnx+-1)≥0所以(x-1)f(x)≥0
题目简介
已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣x+1.(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;(Ⅱ)证明:(x﹣1)f(x)≥0.-高三数学
题目详情
(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;
(Ⅱ)证明:(x﹣1)f(x)≥0.
答案
解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)
,
.
-1)≥0
求导函数,可得
∴xf′(x)=xlnx+1,
题设xf′(x)≤x2+ax+1等价于lnx﹣x≤a,
令g(x)=lnx﹣x,则g′(x)=
当0<x<1时,g′(x)>0;
当x≥1时,g′(x)0,
∴x=1是g(x)的最大值点,
∴g(x)≤g(1)=﹣1.
综上,a的取值范围是[﹣1,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=﹣1,即lnx﹣x+1≤0;
0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx﹣x+1)≤0;
当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)=lnx+x(lnx+
所以(x-1)f(x)≥0