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1、试题题目:已知函数f(x)=lnxx.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若关于x的不等式..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-03 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=
lnx
x

(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若关于x的不等式lnx<mx对一切x∈[a,2a](其中a>0)都成立,求实数m的取值范围;
(3)某同学发现:总存在正实数a、b(a<b),使ab=ba.试问:他的判断是否正确?若不正确,请说明理由;若正确,请写出a的取值范围(不需要解答过程).

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)定义域为(0,+∞),f′(x)=
1-lnx
x2
,令f′(x)=
1-lnx
x2
=0
,则x=e,
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

魔方格

∴f(x)的单调递增区间为(0,e);f(x)的单调递减区间为(e,+∞).(4分)

(2)∵不等式lnx<mx对一切x∈[a,2a](其中a>0)都成立,
∴分离m得,m>
lnx
x
对一切x∈[a,2a](其中a>0)都成立,
∴下面即求f(x)=
lnx
x
在x∈[a,2a](其中a>0)上的最大值;
∵a>0,由(2)知:f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.
当2a≤e时,即0<a≤
e
2
时,f(x)在[a,2a]上单调递增,∴f(x)max=f(2a)=
ln2a
2a

当a≥e时,f(x)在[a,2a]上单调递减,∴f(x)max=f(a)=
lna
a

当a<e<2a时,即
e
2
<a<e
时,f(x)在[a,e]上单调递增,f(x)在[e,2a]上单调递减,
f(x)max=f(e)=
1
e

综上得:
0<a≤
e
2
时,m>f(2a)=
ln2a
2a

当a≥e时,m>f(a)=
lna
a

e
2
<a<e
时,m>f(e)=
1
e
.(12分)
(3)正确,a的取值范围是1<a<e.(16分)
注:理由如下,考虑函数f(x)的大致图象.
当x→+∞时,f(x)→0.
又∵f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,∴f(x)的图象如图所示.

魔方格

∴总存在正实数a、b且1<a<e<b,使得f(a)=f(b),
lna
a
=
lnb
b
,即ab=ba,此时1<a<e.
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=lnxx.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若关于x的不等式..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


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