问题
解答题
已知函数f(x)=lnx+
(I)求f(x)的单调区间; (II)求证:不等式
|
答案
(I)求导函数,可得f′(x)=
-1 x
=a x2
(x>0)x-a x2
若a≤0,则f′(x)>0,函数为增函数,函数的单调增区间为(0,+∞)
若a>0,令f′(x)>0,可得x>a,令f′(x)<0,可得0<x<a,
∴f(x)的单调增区间为(a,+∞),单调减区间为(0,a);
(II)证明:设f(x)=
-1 lnx
-1 x-1
,求导函数,可得f'(x)=-1 2
+1 xln2x
=1 (x-1)2 (x-1)2-xln2x x(x-1)2ln2x
令g(x)=(x-1)2-x(lnx)2,g'(x)=2(x-1)-(lnx)2-2lnx,g“(x)=
,2(x-lnx-1) x
设h(x)=x-lnx-1,x∈(1,2),h'(x)=1-
>0,1 x
∴h(x)在(1,2)上单调增,∴h(x)>h(1)=0,
∴g“(x)>0,g'(x)在(1,2)上单调增,∴g'(x)>g'(1)=0,
∴g(x)在(1,2)上单调增,∴g(x)>g(1)=0,
∴f'(x)<0,∴f(x)在(1,2)上单调减,f(x)<f(2)<0,
∴
-1 lnx
-1 x-1
<01 2
∴
-1 lnx
<1 x-1
.1 2