繁体字转换器繁体字网旗下考试题库之数学试题栏目欢迎您!
1、试题题目:已知函数f(x)=ax+xlnx的图象在点x=e(e为自然对数的底数)处的切线..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-14 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=ax+xlnx的图象在点x=e(e为自然对数的底数)处的切线斜率为3.
(1)求实数a的值;
(2)若k∈Z,且k<
f(x)
x-1
对任意x>1恒成立,求k的最大值;
(3)当n>m≥4时,证明(mnnm>(nmmn

  试题来源:广州二模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)因为f(x)=ax+xlnx,所以f'(x)=a+lnx+1.(1分)
因为函数f(x)=ax+xlnx的图象在点x=e处的切线斜率为3,
所以f'(e)=3,即a+lne+1=3.
所以a=1.(2分)
(2)由(1)知,f(x)=x+xlnx,
所以k<
f(x)
x-1
对任意x>1恒成立,即k<
x+xlnx
x-1
对任意x>1恒成立.(3分)
g(x)=
x+xlnx
x-1

g′(x)=
x-lnx-2
(x-1)2
,(4分)
令h(x)=x-lnx-2(x>1),
h′(x)=1-
1
x
=
x-1
x
>0

所以函数h(x)在(1,+∞)上单调递增.(5分)
因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-2ln2>0,
所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实根x0,且满足x0∈(3,4).
当1<x<x0时,h(x)<0,即g'(x)<0,当x>x0时,h(x)>0,即g'(x)>0,(6分)
所以函数g(x)=
x+xlnx
x-1
在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增.
所以[g(x)]min=g(x0)=
x0(1+lnx0)
x0-1
=
x0(1+x0-2)
x0-1
=x0∈(3,4)
.(7分)
所以k<[g(x)]min=x0∈(3,4).
故整数k的最大值是3.(8分)
(3)证明:由(2)知,g(x)=
x+xlnx
x-1
是[4,+∞)上的增函数,(9分)
所以当n>m≥4时,
n+nlnn
n-1
m+mlnm
m-1
.(10分)
即n(m-1)(1+lnn)>m(n-1)(1+lnm).
整理,得mnlnn+mlnm>mnlnm+nlnn+(n-m).(11分)
因为n>m,所以mnlnn+mlnm>mnlnm+nlnn.(12分)
即lnnmn+lnmm>lnmmn+lnnn
即ln(nmnmm)>ln(mmnnn).(13分)
所以(mnnm>(nmmn.(14分)
证明2:构造函数f(x)=mxlnx+mlnm-mxlnm-xlnx,(9分)
则f'(x)=(m-1)lnx+m-1-mlnm.(10分)
因为x>m≥4,所以f'(x)>(m-1)lnm+m-1-mlnm=m-1-lnm>0.
所以函数f(x)在[m,+∞)上单调递增.(11分)
因为n>m,所以f(n)>f(m).
所以mnlnn+mlnm-mnlnm-nlnn>m2lnm+mlnm-m2lnm-mlnm=0.(12分)
即mnlnn+mlnm>mnlnm+nlnn.
即lnnmn+lnmm>lnmmn+lnnn
即ln(nmnmm)>ln(mmnnn).(13分)
所以(mnnm>(nmmn.(14分)
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)=ax+xlnx的图象在点x=e(e为自然对数的底数)处的切线..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

数学试题大全 2015-12-14更新的数学试题 网站地图 | 繁体字网 -- 为探究古典文化架桥,为弘扬中华文明助力!
版权所有: CopyRight © 2010-2014 www.fantiz5.com All Rights Reserved.
联系我们: