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设函数f(x)=lnx,g(x)=x-1x.求Φ=g+kf的单调区间;若对所有的x∈[e,+∞),都有xf≥ax+

题文

设函数f(x)=lnx,g(x)=x-1x.
(1)求Φ(x)=g(x)+kf(x)(k<0)的单调区间;
(2)若对所有的x∈[e,+∞),都有xf(x)≥ax+a成立,求a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)函数φ(x)=x-1x+klnx的定义域为(0,+∞).
φ′(x)=1+1x2+kx=x2+kx+1x2,
记函数h(x)=x2+kx+1,其判别式△=k2-4.
①当△=k2-4≤0,(k<0),即-2≤k<0时,g(x)≥0恒成立,
∴φ′(x)≥0在(0,+∞)恒成立,φ(x)在区间(0,+∞)上递增.
②当△=k2-4>0,(k<0)即k<-2时,
方程h(x)=0有两个不等的实根x1=-k-k2-42>0,x2=-k+k2-42>0.
若x1<x<x2,则h(x)<0,∴φ′(x)<0,
∴φ(x)在区间(x1,x2)上递减;
若x>x2或0<x<x1,则g(x)>0,∴φ′(x)>0,
∴φ(x)在区间(0,x1)和(x2,+∞)上递增.
综上可知:当-2≤k<0时,φ(x)的递增区间为(0,+∞);
当k<-2时,φ(x)的递增区间为(0,-k-k2-42)和(-k+k2-42,+∞),
递减区间为(-k-k2-42,-k+k2-42).
(2)∵x≥e,∴xlnx≥ax+a⇔a≤xlnxx+1,
令t(x)=xlnxx-1,x∈[e,+∞),则h′(x)=x+lnx+1(x+1)2,
∵当x≥e时,(x+lnx+1)′=1+1x>0,
∴函数y=x+lnx+1在[e,+∞)上是增函数,
∴x+lnx+1≥e+lne+1=e+2>0,h′(x)>0,
∴t(x)的最小值为h(e)=ee+1,
∴a≤ee+1.

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解析

1x

考点

据考高分专家说,试题“设函数f(x)=lnx,g(x)=x-1.....”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) =
设函数f(x)=lnx,g(x)=x-1x.求Φ=g+kf的单调区间;若对所有的x∈[e,+∞),都有xf≥ax+
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
设函数f(x)=lnx,g(x)=x-1x.求Φ=g+kf的单调区间;若对所有的x∈[e,+∞),都有xf≥ax+
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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