问题 解答题
已知函数f(x)=
1+lnx
x

(1)如果a>0,函数在区间(a,a+
1
2
)
上存在极值,求实数a的取值范围;
(2)当x≥1时,不等式f(x)≥
k
x+1
恒成立,求实数k的取值范围.
答案

(1)因为f(x)=

1+lnx
x
,x>0,则f′(x)=-
lnx
x2
,(1分)

当0<x<1时,f'(x)>0;

当x>1时,f'(x)<0.

所以f(x)在(0,1)上单调递增;在(1,+∞)上单调递减,所以函数f(x)在x=1处取得极大值.

因为函数f(x)在区间(a,a+

1
2
)(其中a>0)上存在极值,

所以

a<1
a+
1
2
>1
解得
1
2
<a<1

(2)不等式f(x)≥

k
x+1
,即为
(x+1)(1+lnx)
x
≥k
,记g(x)=
(x+1)(1+lnx)
x

所以g′(x)=

[(x+1)(1+lnx)]x-(x+1)(1+ln x)
x2
=
x-lnx
x2

令h(x)=x-lnx,

h′(x)=1-

1
x
,∵x≥1,∴h'(x)≥0,∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴[h(x)]min=h(1)=1>0,

从而g'(x)>0,

故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,所以[g(x)]min=g(1)=2,

所以k≤2.

判断题