1)解:函数f(x)=
的定义域为(0,+∞),1+lnx x
f′(x)=(
+1 x
)′=?lnx x
+1 x2
=?
?x?lnx1 x x2
.lnx x2
由f′(x)=0,解得:x=1,当0<x<1时,f′(x)>0,当x>1时,由f′(x)<0,
∴f (x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
函数f (x)在x=1处取得唯一的极值
由题意得
,解得
a>0 a<1<a+
1 3
<a<1,故所求实数a的取值范围为(2 3
,1).2 3
(2)当x≥1时,不等式f(x)≥
恒成立化为:k x+1
≥1+lnx x
,k x+1
即k≤
在[1,+∞)恒成立,(x+1)(1+lnx) x
令g(x)=
(x≥1),则g′(x)=(x+1)(1+lnx) x
x?lnx x2
令h(x)=x-lnx(x≥1),则h′(x)=1?
≥0,当且仅当x=1时取等号1 x
所以h(x)=x-lnx在[1,+∞)上单调递增,h (x)≥h(1)=1>0
因此g′(x)=
=x?lnx x2
>0,∴g (x)在[1,+∞)上单调递增,g(x)max=g(1)=2,h(x) x2
因此,k≤2,即实数k的取值范围为(-∞,2];
(3)证明:由(2)知,当x≥1时,不等式f(x)≥