题文
(注:本题第(2)(3)两问只需要解答一问,两问都答只计第(2)问得分)已知函数f(x)=ax+xln|x+b|是奇函数,且图象在点(e,f(e))处的切线斜率为3(e为自然对数的底数).
(1)求实数a、b的值;
(2)若k∈Z,且k<f(x)x-1对任意x>1恒成立,求k的最大值;
(3)当m>n>1(m,n∈Z)时,证明:(nmm)n>(mnn)m. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)∵函数f(x)=ax+xln|x+b|是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即a(-x)+(-x)ln|-x+b|=-(ax+xln|x+b|)…(2分),
∴ln|-x+b|=ln|x+b|,从而b=0…(3分),
此时f(x)=ax+xln|x|,f′(x)=a+1+ln|x|…(4分),
依题意f′(e)=a+2=3,所以a=1…(5分)
(2)当x>1时,设g(x)=f(x)x-1=x+xlnxx-1,则g′(x)=x-2-lnx(x-1)2…(6分)
设h(x)=x-2-lnx,则h′(x)=1-1x>0,h(x)在(1,+∞)上是增函数…(8分)
因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-ln4>0,所以∃x0∈(3,4),使h(x0)=0…(10分),
x∈(1,x0)时,h(x)<0,g′(x)<0,即g(x)在(1,x0)上为减函数;同
理g(x)在(x0,+∞0)上为增函数…(12分),
从而g(x)的最小值为g(x0)=x0+x0lnx0x0-1=x0…(13分)
所以k<x0∈(3,4),k的最大值为3…(14分).
(3)证明:要证(nmm)n>(mnn)m,即要证nlnn+mnlnm>mlnm+mnlnn…(6分),
即证n(1-m)lnn>m(1-n)lnm,nlnnn-1<mlnmm-1…(8分),
设ϕ(x)=xlnxx-1,x>1…(9分),则ϕ/(x)=x-1-lnx(x-1)2…(10分)
设g(x)=x-1-lnx,则ϕ ′(x)=x-1-lnx(x-1)2…(11分),g(x)在(1,+∞0)上为增函数…(12分),
∀x>1,g(x)>g(1)=1-1-ln1=0,从而ϕ′(x)>0,ϕ(x)在(1,+∞0)上为增函数…(13分),
因为m>n>1,所以ϕ(n)<ϕ(m),nlnnn-1<mlnmm-1,
所以(nmm)n>(mnn)m…(14分)
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解析
f(x)x-1考点
据考高分专家说,试题“(注:本题第(2)(3)两问只需要解答一.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。
奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性 令a , b 均不为零,若:
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a|
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a|
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a|
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
==> 函数最小正周期 T=|2a|
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
==> 函数最小正周期 T=|4a|


