(2014•汕尾二模)已知函数f(x)=1x+lnx−1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数的底数).

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求导函数,利用导数的正负,即可得到函数f(x)的单调区间;

    (Ⅱ)由g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,+∞),求导函数,由(Ⅰ)知,f(x)min=f(1)=0,由此能导出不存在实数x0∈(0,+∞),使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知:

    f(x)=

    1

    x

    +lnx−1≥0,x>0

    ,由m>0,n>0,可得

    f(

    n

    m

    )≥0

    ,由此能够证明nnem≥mnen

    (Ⅰ)∵f(x)=

    1

    x+lnx−1,x∈(0,+∞),

    ∴f′(x)=−

    1

    x2+

    1

    x=

    x−1

    x2…(1分)

    令f′(x)>0得x>1,令f′(x)<0得0<x<1…(2分)

    ∴f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1)…(3分)

    (Ⅱ)∵g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,+∞),

    ∴g′(x)=(lnx-1)′ex+(lnx-1)(ex)′+1=([1/x]-lnx-1)ex+1,…(5分)

    由(Ⅰ)易知,f(x)min=f(1)=0,

    ∴当x0∈(0,+∞)时,[1

    x0+lnx0−1≥0 …(6分)

    又ex0>0,∴g′(x0)≥1>0 …(7分)

    曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直等价于方程g′(x0)=0有实数解.

    而g′(x0)>0,即方程g′(x0)=0无实数解.…(8分)

    故不存在实数x0∈(0,+∞),使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.…(9分)

    (Ⅲ)证明:由(Ⅰ)得:f(x)=

    1/x+lnx−1≥0,x>0(当且仅当x=1是等号成立) …(10分)

    ∵m>0,n>0,

    ∴f(

    n

    m)≥0…(12分)

    m

    n+ln

    n

    m−1≥0⇔ln

    n

    m≥

    n−m

    n]⇔nln

    n

    m≥n−m⇔(

    n

    m)n≥en−m

    整理得:nnem≥mnen…(14分)

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查函数单调性的判断,考查实数是否存在的判断,考查不等式的证明,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大.