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1、试题题目:已知函数f(x)=x(lnx+1)(x>0).(Ⅰ)设F(x)=ax2+f‘..

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)=x(lnx+1)(x>0).
(Ⅰ)设F(x)=ax2+f'(x)(a∈R),讨论函数F(x)的单调性;
(Ⅱ)若斜率为k的直线与曲线y=f'(x)交于A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1<x2)两点,求证:x1
1
k
<x2

  试题来源:许昌二模   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:
(Ⅰ)由f(x)=x(lnx+1)(x>0),得f(x)=lnx+2(x>0),
F(x)=ax2+lnx+2(x>0),∴F(x)=2ax+
1
x
=
2ax2+1
x
(x>0).
①当a≥0时,恒有F(x)>0,故F(x)在(0,+∞)上是增函数;
②当a<0时,
令F(x)>0,得2ax2+1>0,解得0<x<
-
1
2a

令F(x)<0,得2ax2+1<0,解得x>
-
1
2a

综上,当a≥0时,F(x)在(0,+∞)上是增函数;
当a<0时,F(x)在(0,
-
1
2a
)上单调递增,在(
-
1
2a
,+∞
)上单调递减;
(Ⅱ)k=
f(x2)-f(x1)
x2-x1
=
lnx2-lnx1
x2-x1

要证x1
1
k
x2
,即证x1
x2-x1
lnx2-lnx1
x2

等价于证1<
x2
x1
-1
ln
x2
x1
x2
x1
,令t=
x2
x1

则只要证1<
t-1
lnt
<t
,由t>1,知lnt>0,故等价于lnt<t-1<tlnt(t>0)(*)
①设g(t)=t-1-lnt(t≥1),则g(t)=1-
1
t
≥0
(t≥1),
故g(t)在[1,+∞)上是增函数,
∴当t>1时,g(t)=t-1-lnt>g(1)=0,即t-1>lnt(t-1)
②设h(t)=tlnt-(t-1)(t≥1),则h(t)=lnt≥0(t≥1),
故h(t)在[1,+∞)上是增函数.
∴当t>1时,h(t)=tlnt-(t-1)>h(1)=0,即t-1(t>1).
由①②知(*)成立,故x1
1
k
x2
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)=x(lnx+1)(x>0).(Ⅰ)设F(x)=ax2+f‘..”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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