已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1.(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;(Ⅱ)证明:(x-1)f(x)≥0.

发布时间:2020-07-31 22:32:33

已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1.
(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;
(Ⅱ)证明:(x-1)f(x)≥0.

网友回答

解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)
求导函数,可得,…(2分)
∴xf′(x)=xlnx+1,
题设xf′(x)≤x2+ax+1等价于lnx-x≤a,
令g(x)=lnx-x,则g′(x)=.…(4分)
当0<x<1时,g′(x)>0;当x≥1时,g′(x)≤0,
∴x=1是g(x)的最大值点,
∴g(x)≤g(1)=-1.…(6分)
综上,a的取值范围是[-1,+∞).…(7分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1,即lnx-x+1≤0;
当0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx-x+1)≤0;…(10分)
当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)=lnx+x(lnx+-1)≥0
所以(x-1)f(x)≥0…(13分)
解析分析:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)求导函数,可得,从而xf′(x)≤x2+ax+1可转化为lnx-x≤a,令g(x)=lnx-x,求出函数的最值,即可求得a的取值范围;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1,即lnx-x+1≤0,可证0<x<1时,f(x)≤0;x≥1时,f(x)≥0,从而可得结论.

点评:本题考查导数知识的运用,考查分离参数法求参数的范围,考查不等式的证明,属于中档题.
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