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1、试题题目:已知函数f(x)=lnx+kx,k∈R(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-04 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=lnx+
k
x
,k∈R
(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≥2+
1-e
x
恒成立,求实数k的取值范围;
(3)设g(x)=xf(x)-k,若对任意两个实数x1,x2满足0<x1<x2,总存在g′(x0)=
g(x1)-g(x2)
x1-x2
成立,证明x0>x1

  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)当k=1时,函数f(x)=lnx+
1
x
,则f′(x)=
1
x
-
1
x2
=
x-1
x2

当f′(x)<0时,0<x<1,当f′(x)>0时,x>1,
则函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
(2)f(x)≥2+
1-e
x
恒成立,即lnx+
k
x
≥2+
1-e
x
恒成立,整理得k≥2x-xlnx+1-e恒成立,
设h(x)=2x-xlnx+1-e,则h′(x)=1-lnx,令h′(x)=0,得x=e,
当x∈(0,e)时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减,
因此当x=e时,h(x)取得最大值1,因而k≥1;
(3)g(x)=xf(x)-k=xlnx,g′(x)=lnx+1,
因为对任意的x1,x2(0<x1<x2),总存在x0>0,使得g′(x0)=
g(x1)-g(x2)
x1-x2
成立,
所以lnx0+1=
g(x1)-g(x2)
x1-x2
,即lnx0+1=
x1lnx1-x2lnx2
x1-x2

即lnx0-lnx1=
x1lnx1-x2lnx2
x1-x2
-1-lnx1=
x2lnx1-x2lnx2+x2-x1
x1-x2
=
ln
x1
x2
+1-
x1
x2
x1
x2
-1

设φ(t)=lnt+1-t,其中0<t<1,则φ′(t)=
1
t
-1>0,
因而φ(t)在区间(0,1)上单调递增,φ(t)<φ(1)=0,
x1
x2
-1<0,所以lnx0-lnx1>0,即x0>x1
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)=lnx+kx,k∈R(1)若k=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若..”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”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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