题目内容

【题目】已知函数f(x)= ﹣axlnx(a∈R)在x=1处的切线方程为y=bx+1+ (b∈R).
(1)求a,b的值;
(2)证明:f(x)<
(3)若正实数m,n满足mn=1,证明: + <2(m+n).

【答案】
(1)解:函数f(x)= ﹣axlnx的导数为f′(x)= ﹣alnx﹣a,

由题意可得f′(1)=b=﹣a,f(1)= =b+1+

解得a=1,b=﹣1;


(2)解:证明:f(x)= ﹣xlnx< ,即为 <xlnx,

令g(x)= ,g′(x)=

则g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,

g(x)的最大值为g(1)=﹣ ,当且仅当x=1时等号成立.

又令h(x)=xlnx,则h′(x)=1+lnx,

则h(x)在(0, )递减,在( ,+∞)递增,

则h(x)的最小值为h( )=﹣ ,当且仅当x= 等号成立,

因此 <xlnx,即f(x)<


(3)解:证明:由(2)可得 ﹣mlnm< ,即 ﹣lnm<

两边同乘以e,可得 ﹣elnm<

同理可得, ﹣elnn<

两式相加,可得: <e(lnm+lnn)+2(m+n)=elnmn+ =2(m+n).

<2(m+n)


【解析】(1)求得f(x)的导数,可得斜率,解方程可得a,b;(2)由题意可得即证 <xlnx,令g(x)= ,求出导数,单调区间,可得最大值;又令h(x)=xlnx,求出最小值,即可得证;(3)由(2)可得 ﹣mlnm< ,即 ﹣lnm< ,两边乘以e,可得一不等式,同理可得, ﹣elnn< ,两式相加结合条件,即可得证.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的最大(小)值与导数(求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(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).

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