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已知函数f(x)=xlnx,g(x)=k(x-1) (I)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数k的值

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解决时间 2021-02-18 19:39
  • 提问者网友:爱唱彩虹
  • 2021-02-18 16:14
若方程f'(x)=g'(x的根为x0)。
(II)若方程f(x)=g(x)有一根为x1(x1>1)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=k(x-1)
(I)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数k的值;x0=k?若存在,求出所有满足条件的k值;若不存在,是否存在实数k,使x1/
最佳答案
  • 五星知识达人网友:底特律间谍
  • 2021-02-18 16:58
k=1,做函数F(x)=xlnx-k(x-1),对其求道可得F‘(x)=lnx+1-k,可以知道F(x)在e^(k-1)为最小值,又因为x=1时候F(x)=0,所以只能e^(k-1)=1,所以k=1
全部回答
  • 1楼网友:风格不统一
  • 2021-02-18 18:03
(ⅰ)注意到函数f(x)的定义域为(0,+∞), 所以f(x)≥g(x)恒成立,等价于 f(x) x ≥ g(x) x 恒成立, 设h(x)=lnx- k(x?1) x (x>0), 则h′(x)= x?k x2 ,------------(2分) 当k≤0时,h′(x)>0对x>0恒成立,所以h(x)是(0,+∞)上的增函数, 注意到h(1)=0,所以0<x<1时,h(x)<0不合题意.-------(4分) 当k>0时,若0<x<k,h′(x)<0;若x>k,h′(x)>0. 所以h(x)是(0,k)上的减函数,是(k,+∞)上的增函数, 故只需h(x)min=h(k)=lnk-k+1≥0.--------(6分) 令u(x)=lnx-x+1(x>0),u′(x)= 1?x x , 当0<x<1时,u′(x)>0; 当x>1时,u′(x)<0. 所以u(x)是(0,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数. 故u(x)≤u(1)=0当且仅当x=1时等号成立. 所以当且仅当k=1时,h(x)≥0成立,即k=1为所求.--------(8分) (ⅱ)由(ⅰ)知当k≤0或k=1时,f(x)=g(x),即h(x)=0仅有唯一解x=1,不合题意; 当0<k<1时,h(x)是(k,+∞)上的增函数,对x>1,有h(x)>h(1)=0, 所以f(x)=g(x)没有大于1的根,不合题意.---------(8分) 当k>1时,由f′(x)=g′(x)解得x0=ek-1,若存在x1=kx0=kek-1, 则lnk-1+e1-k=0, 令v(x)=lnx-1+e1-x,v′(x)= ex?ex xex , 令s(x)=ex-ex,s′(x)=ex-e,当x>1时,总有s′(x)>0, 所以s(x)是(1,+∞)上的增函数,即s(x)=ex-ex>s(1)=0, 故v′(x)>0,v(x)在(1,+∞)上是增函数, 所以v(x)>v(1)=0,即lnk-1+e1-k=0在(1,+∞)无解. 综上可知,不存在满足条件的实数k.----------------------(12分)
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