问题 解答题
已知函数f(x)=
1+lnx
x

(1)确定f(x)的单调区间;
(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)∵f(x)=

1+lnx
x
,∴f′(x)=-
lnx
x2
(x>0)

令f′(x)>0,可得0<x<1;令f′(x)<0,可得x>1

∴函数的单调增区间为(0,1),单调减区间为(1,+∞);

(2)当x≥1时,不等式f(x)≥

k2-k
x+1
恒成立,等价于
(x+1)(1+lnx)
x
≥k2-k

设g(x)=

(x+1)(1+lnx)
x
,则g′(x)=
x-lnx
x2

令h(x)=x-lnx,则h′(x)=1-

1
x

∵x≥1,∴h′(x)≥0

∴h(x)在[1,+∞)上单调递增

∴h(x)的最小值为h(1)=1>0,∴g′(x)>0

∴g(x)在[1,+∞)上单调递增

∴g(x)的最小值为g(1)=2

∴k2-k≤2

∴-1≤k≤2.

单项选择题 B型题
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