已知函数f(x)=kxlnx,k∈R.

已知函数f(x)=kxlnx,k∈R.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当函数 g(x)=
f(x)-kx
e x
,x∈[e,3]
的最大值为
1
e 2
时,求k的值.
沛沛930 1年前 已收到1个回答 举报

renyugang 花朵

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(1)由题意知函数定义域为(0,+∞),f′(x)=k(1+lnx);
当k=0时,f(x)=0,所以函数无单调区间;
当k>0时,令f′(x)=k(1+lnx)>0,则x>
1
e ,所以函数f(x)在(0,
1
e ]上单调递减,在[
1
e ,+∞)上单调递增;
当k<0时,令f′(x)=k(1+lnx)>0,则0<x<
1
e ,所以函数f(x)在(0,
1
e ]上单调递增,在[
1
e ,+∞)上单调递减;
(2)因为 g(x)=
f(x)-kx
e x ,所以g′(x)=
k(lnx+x-xlnx)
e x
令u(x)=lnx+x-xlnx,所以u′(x)=
1
x -lnx
∵x∈[e,3],∴lnx≥1,
1
x ≤
1
e <1 ,∴u′(x)<0,即u(x)为减函数,可得u(x) min =u(3)=3-3ln3=ln
e 3
9 >0
∴x∈[e,3]时,lnx+x-xlnx>0
当k>0时,g′(x)>0,可得g(x)在x∈[e,3]时为增函数,g(x) max =g(3)=
1
e 2 ,所以k=
e
3(ln3-1) ;
当k=0时,g(x)的最大值是0,不合题意;
当k<0时,g′(x)<0,g(x)在x∈[e,3]上为减函数,g(x)的最大值是0,不合题意
故当函数g(x)的最大值为
1
e 2 时,k的值为
e
3(ln3-1) .

1年前

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