已知函数f(x)=alnx/x+1+b/x,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0. (Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>lnx/x−1.

问题描述:

已知函数f(x)=

alnx
x+1
+
b
x
,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0.
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>
lnx
x−1

(I)f′(x)=

a(
x+1
x
− lnx)
(x+1)2
b
x2

由于直线x+2y-3=0的斜率为-
1
2
,且过点(1,1)
所以
b=1
a
2
−b
=−
1
2

解得a=1,b=1
(II)由(I)知f(x)=
lnx
x+1
+
1
x

所以f(x)−
lnx
x−1
1
1−x2
(2lnx−
x2−1
x
)

考虑函数h(x)=2lnx−
x2−1
x
(x>0)

h′(x)=
2
x
2x2−(x2−1)
x2
=−
(x−1)2
x2

所以当x≠1时,h′(x)<0而h(1)=0,
当x∈(0,1)时,h(x)>0可得
1
1−x2
h(x)>0

x∈(1,+∞)时,h(x)<0,可得
1
1−x2
h(x)>0

从而当x>0且x≠1时,
f(x)−
lnx
x−1
>0即f(x)>
lnx
x−1