题目内容
已知函数
.
(Ⅰ)求函数f(x)在区间[1,3]上的最小值;
(Ⅱ)证明:对任意m,n∈(0,+∞),都有f(m)≥g(n)成立.
(Ⅰ)解:由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1.
当
单调递减,
当
单调递增.
所以函数f(x)在区间[1,3]上单调递增,又f(1)=0,
所以函数f(x)在区间[1,3]上的最小值为0.
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))在
时取得最小值,
又
,可知
.
由
,可得
.
所以当x∈(0,1),g'(x)>0,g(x)单调递增,
当x∈(1,+∞),g'(x)<0,g(x)单调递减.
所以函数g(x)(x>0)在x=1时取得最大值,
又
,可知
,
所以对任意m,n∈(0,+∞),
都有f(m)≥g(n)成立.
分析:(Ⅰ)由f(x)=xlnx,得f'(x)=lnx+1.由此能求出函数f(x)在区间[1,3]上的最小值.
(Ⅱ)由f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))在
时取得最小值,知
.由
,得
.所以函数g(x)(x>0)在x=1时取得最大值,由此能够证明对任意m,n∈(0,+∞),都有f(m)≥g(n)成立.
点评:本题考查函数f(x)在区间[1,3]上的最小值的求法和证明:对任意m,n∈(0,+∞),都有f(m)≥g(n)成立.解题时要认真审题,注意导数的性质的灵活运用.
当
当
所以函数f(x)在区间[1,3]上单调递增,又f(1)=0,
所以函数f(x)在区间[1,3]上的最小值为0.
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))在
又
由
所以当x∈(0,1),g'(x)>0,g(x)单调递增,
当x∈(1,+∞),g'(x)<0,g(x)单调递减.
所以函数g(x)(x>0)在x=1时取得最大值,
又
所以对任意m,n∈(0,+∞),
都有f(m)≥g(n)成立.
分析:(Ⅰ)由f(x)=xlnx,得f'(x)=lnx+1.由此能求出函数f(x)在区间[1,3]上的最小值.
(Ⅱ)由f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))在
点评:本题考查函数f(x)在区间[1,3]上的最小值的求法和证明:对任意m,n∈(0,+∞),都有f(m)≥g(n)成立.解题时要认真审题,注意导数的性质的灵活运用.
练习册系列答案
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已知函数
.
(1)求
的最小值;
(2)当函数自变量的取值区间与对应函数值的取值区间相同时,这样的区间称为函数的保值区间.设
,试问函数
在
上是否存在保值区间?若存在,请求出一个保值区间;若不存在,请说明理由.
已知函数
的定义域为
,若
在
上为增函数,则称
为“一阶比增函数”;若
在
上为增函数,则称
为“二阶比增函数”.我们把所有“一阶比增函数”组成的集合记为
,所有“二阶比增函数”组成的集合记为
.
(Ⅰ)已知函数
,若
且
,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)已知
,
且
的部分函数值由下表给出,
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求证:
;
(Ⅲ)定义集合![]()
请问:是否存在常数
,使得
,
,有
成立?若存在,求出
的最小值;若不存在,说明理由.