已知函数f(x)=(x-1)ln(x-1).

已知函数f(x)=(x-1)ln(x-1).
(1)设函数g(x)=-a(x-1)+f(x)在区间[2,e2+1]上不单调,求实数a的取值范围;
(2)若k∈Z,且f(x)+x-1-k(x-2)>0对x>2恒成立,求k的最大值.
龙须弓 1年前 已收到1个回答 举报

猫咪佳人 幼苗

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解题思路:(1)求出函数g(x)=-a(x-1)+f(x)的导数,判断导函数的单调性,利用函数在区间[2,e2+1]上不单调,列出不等式组,即可求实数a的取值范围;
(2)利用f(x)+x-1-k(x-2)>0求出k的不等式,利用函数的导数求解新函数在x>2的最小值,利用恒成立,即可求k的最大值.

(1)g'(x)=-a+1+ln(x-1)在(1,+∞)上递增…(1分)
由已知,有

g′(2)=−a+1<0
g′(e2+1)=−a+3>0解得1<a<3
∴a的取值范围为(1,3).…(4分)
(2)由题知k<
(x−1)ln(x−1)+x−1
x−2对x>2恒成立.…(5分)
令u(x)=
(x−1)ln(x−1)+x−1
x−2则u'(x)=
−ln(x−1)+x−3
(x−2)2
令v(x)=-ln(x-1)+x-3v′(x)=1−
1
x−1=
x−2
x−1,
∵x>2∴v'(x)>0即v(x)在(2,+∞)上递增 …(8分)
又∵v(4)=-ln3+1<0,v(5)=-2ln2+2>0
∴∃x0∈(4,5),使得v(x0)=0,即u'(x0)=0
∴u(x)在(4,x0)上递减,在(x0,5)上递增.…(10分)
∴[u(x)]min=u(x0)=
(x0−1)ln(x0−1)+(x0−1)
x0−2=
(x0−1)(x0−3)+(x0−1)
x0−2=x0−1∈(3,4)
k<[u(x)]min=x0-1
又∵k∈Z,∴k的最大值为3.…(12分)

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查函数的导数的应用,函数的极值,构造法的应用,考查分析问题解决问题的能力,难度较大.

1年前

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