已知f(x)=kxlnx,g(x)=-x 2 +ax-(k+1)(k>0).
1个回答

(Ⅰ)f′(x)=k(lnx+1),

当 x∈(0,

1

e ) ,f′(x)<0,f(x)单调递减,

当 x∈(

1

e ,+∞) ,f′(x)>0,f(x)单调递增.

① 0<t<t+2<

1

e ,t无解;

② 0<t<

1

e <t+2 ,即 0<t<

1

e 时, f(x ) min =f(

1

e )=-

k

e ;

1

e ≤t<t+2 ,即 t≥

1

e 时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,f(x) min=f(t)=ktlnt;

所以 f(x ) min =

-

k

e ,0<t<

1

e

ktlnt,t≥

1

e .

(Ⅱ)kxlnx≥-x 2+ax-(k+1),则 a≤klnx+x+

k+1

x ,

设 h(x)=klnx+x+

k+1

x (x>0) ,则 h′(x)=

[x+(k+1)](x-1)

x 2 ,x∈(0,1),h′(x)<0,h(x)单调递减,x∈(1,+∞),h′(x)>0,h(x)单调递增,

所以h(x) min=h(1)=k+2,因为对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,所以a≤h(x) min=k+2;

(Ⅲ)问题等价于证明 xlnx>

x

e x -

2

e (x∈(0,+∞)) ,由(1)可知,f(x)=kxlnx(x∈(0,+∞))(k>0)的最小值是 -

k

e ,当且仅当 x=

1

e 时取到,故 lnx>-

1

e .

设 m(x)=

x

e x -

2

e (x∈(0,+∞)) ,则 m′(x)=

1-x

e x ,易得 m(x ) max =m(1)=-

1

e ,

当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有 lnx>

1

e x -

2

ex 成立.①