题目内容
【题目】已知函数 .
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)对任意 ,都有xln(kx)﹣kx+1≤mx,求m的取值范围.
【答案】解:由已知得,f(x)的定义域为(0,+∞).
(Ⅰ) ,.
令f'(x)>0,得x>1,令f'(x)<0,得0<x<1.
所以函数f(x)的单调减区间是(0,1),单调增区间是(1,+∞),
(Ⅱ)由xln(kx)﹣kx+1≤mx,
得 ,即m≥f(x)max .
由(Ⅰ)知,
(i)当k≥2时,f(x)在 上单调递减,所以 ,所以m≥0;.
(ii)当0<k≤1时,f(x)在 上单调递增,所以 ,
所以 ;
(iii)当1<k<2时,f(x)在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 .
又 , ,
①若 ,即 ,所以1<k<2ln2,此时 ,
所以 .
②若 ,即 ,所以2ln2≤k<2,此时f(x)max=0,所以m≥0
综上所述,当k≥2ln2时,m≥0;
当0<k<2ln2时, .
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间;(Ⅱ)问题转化为m≥f(x)max , 通过讨论k的范围,求出f(x)的最大值,从而求出m的范围即可.
【考点精析】关于本题考查的利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数,需要了解一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值才能得出正确答案.
【题目】某研究所计划利用“神舟十号”宇宙飞船进行新产品搭载实验,计划搭载新产品甲,乙,要根据该产品的研制成本、产品重量、搭载实验费用和预计产生收益来决定具体安排,通过调查,有关数据如表:
产品甲(件) | 产品乙(件) | ||
研制成本与搭载费用之和(万元/件) | 200 | 300 | 计划最大资金额3000元 |
产品重量(千克/件) | 10 | 5 | 最大搭载重量110千克 |
预计收益(万元/件) | 160 | 120 |
试问:如何安排这两种产品的件数进行搭载,才能使总预计收益达到最大,最大收益是多少?