题目内容
已知函数f(x)=xlnx,是否存在最小正常数m,使得a>m时,对任意正实数x,不等式f(a+x)<f(a)•ex恒成立?请说明理由.
考点:函数恒成立问题
专题:导数的综合应用
分析:将不等式转化为
<
,构造函数g(x),利用导数研究函数的单调性即可得到结论.
| f(a+x) |
| ea+x |
| f(a) |
| ea |
解答:
解:存在,
不等式f(a+x)<f(a)ex可转化为f(a+x)<f(a)e(a+x-a),
即
<
,当x>0时恒成立,
设g(x)=
,
则g′(x)=
,
令h(x)=lnx+1-xlnx,h′(x)=
-lnx-1,h″(x)=-
-
<0,(x>0)
故h'(x)在(0,+∞)上单减,又h'(1)=0,
∴h(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,
又h(1)=1,h(2)=1-ln2>0,h(3)=1-ln3<0,
故x>3时,g'(x)<0,即g(x)在(3,+∞)上单减,
故存在m满足条件,m应为方程lnx+1=xlnx的解,数值在(2,3)中.
不等式f(a+x)<f(a)ex可转化为f(a+x)<f(a)e(a+x-a),
即
| f(a+x) |
| ea+x |
| f(a) |
| ea |
设g(x)=
| f(x) |
| ex |
则g′(x)=
| lnx+1-xlnx |
| ex |
令h(x)=lnx+1-xlnx,h′(x)=
| 1 |
| x |
| 1 |
| x2 |
| 1 |
| x |
故h'(x)在(0,+∞)上单减,又h'(1)=0,
∴h(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,
又h(1)=1,h(2)=1-ln2>0,h(3)=1-ln3<0,
故x>3时,g'(x)<0,即g(x)在(3,+∞)上单减,
故存在m满足条件,m应为方程lnx+1=xlnx的解,数值在(2,3)中.
点评:本题主要考查不等式恒成立的判断,利用条件将不等式进行转换,构造函数是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.
练习册系列答案
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若椭圆
+y2=1的焦点分别为F1,F2,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为( )
| x2 |
| 4 |
| A、2 | ||
| B、4 | ||
| C、8 | ||
D、2
|