问题
解答题
已知函数f(x)=lnx+
(1)分别求出函数f(x)和g(x)的导函数; (2)求实数m的值; (3)求证:当x>0时,xln(1+
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答案
(1)f'(x)=
-1 x
…(2分)m x2
g'(x)=
-m=1 x
…(4分)1-mx x
(2)因为函数f(x)=lnx+
(x>0)在(1,+∞)上为增函数,m x
所以当x>1时,f'(x)=
-1 x
=m x2
≥0恒成立,得m≤1.x-m x2
因为函数g(x)=lnx-mx(x>0)在(1,+∞)上为减函数.
所以当x>1时,g'(x)=
-m=1 x
≤0恒成立,得m≥1.1-mx x
从而m=1.…(6分)
(3)当x>0时,1+
>1,1 x
所以由(1)知:f(1+
)>f(1),即:ln(1+1 x
)+1 x
>1,x x+1
化简得:(1+x)ln(1+
)>11 x
g(1+
)<g(1),即:ln(1+1 x
)-(1+1 x
)<-1,1 x
化简得:xln(1+
)<1.1 x
所以当x>0时,xln(1+
)<1<(x+1)ln(1+1 x
).…(8分)1 x