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  • 已知函數(shù)f(x)=(x+1)lnx-x+1. (Ⅰ)若xf′(x)≤x2+ax+1,求a的取值范圍; (Ⅱ)證明:(x-1)f(x)≥0.

    已知函數(shù)f(x)=(x+1)lnx-x+1.
    (Ⅰ)若xf′(x)≤x2+ax+1,求a的取值范圍;
    (Ⅱ)證明:(x-1)f(x)≥0.
    數(shù)學(xué)人氣:457 ℃時間:2019-08-18 07:53:38
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)函數(shù)的定義域為(0,+∞)
    求導(dǎo)函數(shù),可得f′(x)=
    x+1
    x
    +lnx?1=lnx+
    1
    x
    ,…(2分)
    ∴xf′(x)=xlnx+1,
    題設(shè)xf′(x)≤x2+ax+1等價于lnx-x≤a,
    令g(x)=lnx-x,則g′(x)=
    1
    x
    ?1
    .…(4分)
    當(dāng)0<x<1時,g′(x)>0;當(dāng)x≥1時,g′(x)≤0,
    ∴x=1是g(x)的最大值點,
    ∴g(x)≤g(1)=-1.…(6分)
    綜上,a的取值范圍是[-1,+∞).…(7分)
    (Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1,即lnx-x+1≤0;
    當(dāng)0<x<1時,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx-x+1)≤0;…(10分)
    當(dāng)x≥1時,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)=lnx+x(lnx+
    1
    x
    -1)≥0
    所以(x-1)f(x)≥0…(13分)
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