已知函数f(x)=(x+1)lnxx−1(x>0且x≠1)(1)讨论函数f(x)的单调性(2)证明:f(x)>2.
问题描述:
已知函数f(x)=
(x>0且x≠1)(x+1)lnx x−1
(1)讨论函数f(x)的单调性
(2)证明:f(x)>2.
答
(1)∵f(x)=(x+1)lnxx−1(x>0且x≠1)∴f′(x)=−2lnx+x−1x(x−1)2令g(x)=−2lnx+x−1x则g′(x)=−2x+1+1x2=(x−1x)2由g′(x)≥0恒成立得,g(x)在(0,+∞)单调递增,又∵g(1)=0故当x∈(0,1)时,g...
答案解析:(1)由已知中函数的解析式,可得f′(x)=
,构造函数g(x)=−2lnx+x−−2lnx+x−
1 x (x−1)2
,利用导数法,可得当x∈(0,1)时,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增;1 x
(2)原不等式可化为
[lnx−x+1 x−1
]>0,构造函数h(x)=lnx−2(x−1) x+1
,利用导数法,可得当x∈(0,1)时和x∈(1,+∞)时,h(x)与2(x−1) x+1
同号,即x+1 x−1
[lnx−x+1 x−1
]>0成立,进而得到结论;2(x−1) x+1
考试点:利用导数研究函数的单调性;函数单调性的性质.
知识点:本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,函数单调性的性质,其中构造函数法属于导数应用的难点.