已知函数f(x)=lnx,g(x)=
(1)设h(x)=f(x+1)-g(x)(其中g′(x)是g(x)的导函数),求h(x)的最大值; (2)设k∈Z,当x>1时,不等式k(x-l)<xf (x)+3g′(x)+4恒成立,求k的最大值. |
(1)h(x)=f(x+1)-g′(x)=ln(x+1)-x+2,(x>-1)
所以h′(x)=
-1=1 x+1
,当-1<x<0时,h′(x)>0;当x>0时,h′(x)<0.-x x+1
因此,h(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减.
故当x=0时,h(x)取得最大值h(0)=2.
(2)∵xf(x)+3g′(x)+4=xlnx+3(x-2)+4=xlnx+3x-2,
∴当x>1时,不等式k(x-1)<xf(x)+3g′(x)+4可化为
k<
=xlnx+3x-2 x-1
+2,所以不等式转化为k<xlnx+x x-1
+2对任意x>1恒成立.xlnx+x x-1
令p(x)=
+2,则p′(x)=xlnx+x x-1
,令r(x)=x-lnx-2(x>1),则r′(x)=1-x-lnx-2 (x-1)2
=1 x
>0x-1 x
所以r(x)在(1,+∞)上单调递增.因为r(3)=3-ln3-2=1-ln3<0,r(4)=4-ln4-2=2-2ln2>0,
所以r(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实根x0,且满足x0∈(3,4),
当1<x<x0时,r(x)<0,即p′(x)<0;当x>x0时,r(x)>0,即p′(x)>0.
所以函数p(x)=
+2在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,又r(x0)=x0-lnx0-2=0,所以lnx0=x0-2.xlnx+x x-1
所以[p(x)]min=p(x0)=
+2=x0lnx0+x0 x0-1
+2=x0(lnx0+1) x0-1
+2=x0+2∈(5,6),x0(x0-2+1) x0-1
所以k<[p(x)]min=x0+2∈(5,6)
故整数k的最大值是5.