已知函数f(x)=lnx,g(x)=[1/2]x2-2x

已知函数f(x)=lnx,g(x)=[1/2]x2-2x
(1)设h(x)=f(x+1)-g(x)(其中g′(x)是g(x)的导函数),求h(x)的最大值;
(2)设k∈Z,当x>1时,不等式k(x-l)<xf (x)+3g′(x)+4恒成立,求k的最大值.
xuri6719880 1年前 已收到1个回答 举报

天神涛玛 幼苗

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解题思路:(1)求出函数h(x)的定义域,h′(x),利用h′(x)研究函数的单调性,即可求出h(x)的最大值.
(2)由x>1,可知该不等式可变为k<
xf(x)+3g′(x)+4
x−1]恒成立,从而可转化为求函数的最小值问题,利用导数即可求得.

(1)h(x)=f(x+1)-g′(x)=ln(x+1)-x+2,(x>-1)
所以h′(x)=[1/x+1−1=
−x
x+1],当-1<x<0时,h′(x)>0;当x>0时,h′(x)<0.
因此,h(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减.
故当x=0时,h(x)取得最大值h(0)=2.
(2)∵xf(x)+3g′(x)+4=xlnx+3(x-2)+4=xlnx+3x-2,
∴当x>1时,不等式k(x-1)<xf(x)+3g′(x)+4可化为
k<[xlnx+3x−2/x−1]=[xlnx+x/x−1+2,所以不等式转化为k<
xlnx+x
x−1+2对任意x>1恒成立.
令p(x)=
xlnx+x
x−1+2,则p′(x)=
x−lnx−2
(x−1)2],令r(x)=x-lnx-2(x>1),则r′(x)=1-[1/x]=[x−1/x]>0
所以r(x)在(1,+∞)上单调递增.因为r(3)=3-ln3-2=1-ln3<0,r(4)=4-ln4-2=2-2ln2>0,
所以r(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实根x0,且满足x0∈(3,4),
当1<x<x0时,r(x)<0,即p′(x)<0;当x>x0时,r(x)>0,即p′(x)>0.
所以函数p(x)=[xlnx+x/x−1+2在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,又r(x0)=x0-lnx0-2=0,所以lnx0=x0-2.
所以[p(x)]min=p(x0)=
x0lnx0+x0
x0−1+2=
x0(lnx0+1)
x0−1+2=
x0(x0−2+1)
x0−1+2=x0+2∈(5,6),
所以k<[p(x)]min=x0+2∈(5,6)
故整数k的最大值是5.

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查了利用导数求函数最值问题、函数恒成立问题,运用了转化思想.

1年前

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