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已知函数f(x)=ax+xlnx,且图象在点(1e,f(1e))处的切线斜率为自然对数的底数.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/18 01:59:19
已知函数f(x)=ax+xlnx,且图象在点(
1
e
已知函数f(x)=ax+xlnx,且图象在点(1e,f(1e))处的切线斜率为自然对数的底数.
(Ⅰ)∵f(x)=ax+xlnx,∴f′(x)=a+1+lnx,
依题意f′(
1
e)=a=1,所以a=1.…(2分)
(Ⅱ)因为,g(x)=
f(x)−x
x−1,
g(x)=
f(x)−x
x−1=
xlnx
x−1,所以g′(x)=
x−1−lnx
(x−1)2.
设∅(x)=x-1-lnx,
则∅′(x)=1-
1
x.…(4分)
当x>1时,∅′(x)=1-
1
x>0,∅(x)是增函数.
对∀x>1,∅(x)>∅(1)=0,
即当x>1时,g′(x)>0,
故g(x)在(1,+∞)上为增函数,…(6分)
当0<x<1时,∅′(x)=1-
1
x<0.∅(x)是减增函数.
对∀x∈(0,1),∅(x)>∅(1)=0,
即当0<x<1时,g′(x)>0,
故g(x)在(0,1)上为增函数,
所以,g(x)的单调增区间为(0,1),(1,+∞).…(8分)
(Ⅲ)要证

mn

nm

n
m,即证
lnn
m−
lnm
n>lnn−lnm,

n−1
nlnm>
m−1
mlnn,
mlnm
m−1>
nlnn
n−1.…(10分),
因为m>n>1,由(2)知,g(m)>g(n),
所以

mn

nm

n
m.…(12分)