问题 解答题
已知函数f(x)=
1+lnx
x

(1)设a>0,若函数f(x)在区间(a,a+
1
2
)上存在极值,求实数a的取值范围;
(2)如果当x≥1时,不等式f(x)≥
k2-k
x+1
恒成立,求实数k的取值范围.
答案

(1)因为f(x)=

1+lnx
x
,则f′(x)=-
lnx
x2
(x>0)

当0<x<1时,f'(x)>0;当x>1时,f'(x)<0.

所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.

所以f(x)在x=1处取得极大值.

因为f(x)在区间(a,a+

1
2
)(其中a>0)上存在极值,

所以

a<1
a+
1
2
>1
,解得
1
2
<a<1

(2)不等式f(x)≥

k2-k
x+1
,即
(x+1)(1+lnx)
x
k2-k

g(x)=

(x+1)(1+lnx)
x
,则g′(x)=
x2-lnx
x2

令h(x)=x2-lnx,则h′(x)=1-

1
x

因为x≥1,所以h'(x)≥0,则h(x)在[1,+∞)上单调递增.

所以h(x)得最小值为h(1)=1>0,从而g'(x)>0,

故g(x)在[1,+∞)上单调递增,所以g(x)得最小值为g(1)=2,

所以k2-k≤2,解得-1≤k≤2.

单项选择题
多项选择题