题目内容
已知函数.
(Ⅰ)若,求的取值范围;
(Ⅱ)证明:.
(Ⅰ)若,求的取值范围;
(Ⅱ)证明:.
(Ⅰ), ………………2分
xf′(x)=xlnx+1,
题设xf′(x)≤x2+ax+1等价于lnx-x≤a,
令g(x)=lnx-x,则g’(x)=。 ………………4分
当0<x<1时,g’(x)>0;当x≥1时,g’(x)≤0,x=1是g(x)的最大值点,
g(x)≤g(1)=-1。 ………………6分
综上,a的取值范围是[-1,+∞)。 ………………7分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1,即lnx-x+1≤0;
当0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx-x+1)≤0;………10分
当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)
=lnx+x(lnx+-1)≥0
所以(x-1)f(x)≥0
xf′(x)=xlnx+1,
题设xf′(x)≤x2+ax+1等价于lnx-x≤a,
令g(x)=lnx-x,则g’(x)=。 ………………4分
当0<x<1时,g’(x)>0;当x≥1时,g’(x)≤0,x=1是g(x)的最大值点,
g(x)≤g(1)=-1。 ………………6分
综上,a的取值范围是[-1,+∞)。 ………………7分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1,即lnx-x+1≤0;
当0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx-x+1)≤0;………10分
当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)
=lnx+x(lnx+-1)≥0
所以(x-1)f(x)≥0
略
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