已知函数f(x)=x+xlnx.
(1)求函数f(x)的图象在点(1,1)处的切线方程;
(2)若k∈Z,且k(x-1)<f(x)对任意x>1恒成立,求k的最大值.
(1)因为函数f(x)=x+xlnx,所以f'(x)=lnx+2,所以f'(1)=2,
则函数f(x)的图象在点(1,1)处的切线方程y-1=2(x-1),即2x-y-1=0;
(2)因为f(x)=x+xlnx,所以k(x-1)<f(x)对任意x>1恒成立,
即k(x-1)<x+xlnx,因为x>1,
也就是k<
对任意x>1恒成立.x+xlnx x-1
令g(x)=
,则g′(x)=x+xlnx x-1
,x-lnx-2 (x-1)2
令h(x)=x-lnx-2(x>1),则h′(x)=1-
=1 x
>0,x-1 x
所以函数h(x)在(1,+∞)上单调递增.
因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-2ln2>0,
所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实根x0,且满足x0∈(3,4).
当1<x<x0时,h(x)<0,即g'(x)<0,当x>x0时,h(x)>0,即g'(x)>0,
所以函数g(x)=
在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增.x+xlnx x-1
所以[g(x)]min=g(x0)=
=x0(1+inx0) x0-1
=x0x0(1+x0-2) x0-1
[g(x)]min=g(x0)=
=x0(1+lnx0) x0-1
=x0∈(3,4).x0(1+x0-2) x0-1
所以k<[g(x)]min=x0
因为x0∈(3,4).故整数k的最大值是3.