已知函数f(x)=1+lnxx.(1)若函数f(x)区间(a,a+13)(a>0)上存在极值点,求实数a的取值范围;(2)当

2025-05-10 12:45:37
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回答1:

1)解:函数f(x)=

1+lnx
x
的定义域为(0,+∞),
f′(x)=(
1
x
+
lnx
x
)′=?
1
x2
+
1
x
?x?lnx
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
a>0
a<1<a+
1
3
,解得
2
3
<a<1
,故所求实数a的取值范围为(
2
3
,1)

(2)当x≥1时,不等式f(x)≥
k
x+1
恒成立化为:
1+lnx
x
k
x+1

k≤
(x+1)(1+lnx)
x
在[1,+∞)恒成立,
g(x)=
(x+1)(1+lnx)
x
(x≥1)
,则g′(x)=
x?lnx
x2

令h(x)=x-lnx(x≥1),则h′(x)=1?
1
x
≥0
,当且仅当x=1时取等号
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
=
h(x)
x2
>0
,∴g (x)在[1,+∞)上单调递增,g(x)max=g(1)=2,
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)≥