题目内容
【题目】已知函数f(x)=xlnx.
(1)求f(x)的单调区间和极值;
(2)设A(x1 , f(x1)),B(x2 , f(x2)),且x1≠x2 , 证明: <f′( ).
【答案】
(1)解:定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+x =1+lnx,
令f′(x)>0,则lnx>﹣1=ln ,∴x> ;
令f′(x)<0,则lnx<﹣1=ln ,∴0<x< ,
∴f(x)的单调增区间是( ,+∞),单调减区间是(0, ).
f(x)极小值=f( )= =﹣ ,f(x)无极大值
(2)证明:不妨设x1<x2,
<ln +1,即 ﹣ +x2﹣x1,
< ,
两边同除以x1得, <ln ﹣1,
令 =t,则t>1,即证:tln <ln +t﹣1,
令g(t)=tln ﹣t+1,
g′(t)=ln +t + ﹣1=ln =ln(1+ )﹣ ,
令 (x>0),h(x)=ln(1+x)﹣x,
h′(x)= <0,h(x)在(0,+∞)上单调递减,
∴h(x)<h(0)=0,即ln(1+x)<x,即g′(t)=ln(1+ )﹣ <0恒成立,
∴g(t)在(1,+∞)上是减函数,所以g(t)<g(1)=0,
∴tln <ln +t﹣1得证,
∴ 成立
【解析】(1)求导,在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0可得单调区间,有极值点的定义可求极值;(2)不妨设x1<x2 , <ln +1,即证 < ,两边同除以x1得, <ln ﹣1,令 =t,则t>1,只证:tln <ln +t﹣1,令g(t)=tln ﹣t+1,利用导数证明g(t)<0即可;
【考点精析】利用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知一般的,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.