题目内容
【题目】已知函数f(x)= .
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若g(x)=xf(x)+mx在区间(0,e]上的最大值为﹣3,求m的值;
(3)若x≥1时,有不等式f(x)≥ 恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】
(1)解:易知f(x)定义域为(0,+∞), ,令f'(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,f'(x)>0;当x>1时,f'(x)<0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数
(2)解:∵g(x)=1+lnx+mx, ,x∈(0,e],
①若m≥0,则g'(x)≥0,从而g(x)在(0,e]上是增函数,∴g(x)max=g(e)=me+2≥0,不合题意.
②若m<0,则由g'(x)>0,即 ,若 ,g(x)在(0,e]上是增函数,
由①知不合题意.
由g'(x)<0,即 .
从而g(x)在 上是增函数,在 为减函数,
∴ ,令ln( )=﹣3,所以m=﹣e3,
∵ ,∴所求的m=﹣e3
(3)解:∵x≥1时, 恒成立,∴ ,
令 ,
∴ 恒大于0,
∴h(x)在[1,+∞)为增函数,
∴h(x)min=h(1)=2,∴k≤2
【解析】(1)求出函数的定义域,函数的导数,求出极值点,判断导函数符号,然后求解单调区间.(2)求出 ,x∈(0,e],通过①若m≥0,②若m<0,判断函数的单调性,求解函数的最值,然后求m.(3)利用x≥1时, 恒成立,分离变量,构造函数 ,利用函数的导数,求解函数的最值,推出结果即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,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.