(2010•绵阳二模)已知函数f(x)=xln x(x>0).

(2010•绵阳二模)已知函数f(x)=xln x(x>0).
(1)若b≥[1/e],求证bbe
1
e
(e是自然对数的底数);
(2)设F(x)=f(x)+(a-1)x(x≥1,a∈R),试问函数F(x)是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
慈云善水 1年前 已收到1个回答 举报

liulangqq 幼苗

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解题思路:(1)先对函数求导,研究函数的单调区间,由b≥e结合函数的单调性可得f(b)≥f(e),整理可得
(2)对函数F(x)求导,找出该函数的极值点x=e-a,讨论e-a与1的大小,确定F(x)在区间[1,+∞)上的单调性,判断函数F((x)是否存在最小值

由已知有f'(x)=lnx+1,
令f'(x)=0,即lnx+1=0,解得x=[1/e].当x∈[
1
e,+∞)时,f'(x)≥0,即f(x)在[
1
e,+∞)上是增函数;
当x∈(0,
1
e)时,f'(x)<0,即f(x)在(0,
1
e)上是减函数.(4分)
于是由b≥[1/e],有f(b)≥f([1/e]),即blnb≥[1/eln
1
e].
整理得lnbbe≥ln
1
e
∴bbe≥
1
e.(6分)
(2)F'(x)=f'(x)+(a-1)=lnx+a,令F'(x)=0,即lnx+a=0,
解得x=e-a.当e-a≤1,即a≥0时,F(x)在[1,+∞)上是增函数,
∴F(x)min=F(1)=a-1;
当e-a>1,即a<0时,F(x)在[1,e-a]上是减函数,在(e-a,+∞)上是增函数,
∴F(x)min=F(e-a)=e-alne-a+(a-1)e-a=-e-a
即F(x)存在最小值,当a≥0时,最小值为a-1,当a<0时,最小值为-e-a.(12分)

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查了导数的应用:利用导数判断函数的单调性及求单调区间;函数在区间上的最值的求解,其一般步骤是:先求极值,比较函数在区间内所有极值与端点函数.若函数在区间上有唯一的极大(小)值,则该极值就是相应的最大(小)值.

1年前

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