问题
解答题
已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1.
(Ⅰ)若xf'(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围;
(Ⅱ)证明:(x-1)f(x)≥0.
答案
(Ⅰ)f′(x)=
+lnx-1=lnx+x+1 x
,1 x
xf'(x)=xlnx+1,
题设xf'(x)≤x2+ax+1等价于lnx-x≤a.
令g(x)=lnx-x,则g′(x)=
-11 x
当0<x<1,g′(x)>0;
当x≥1时,g′(x)≤0,x=1是g(x)的最大值点,
g(x)≤g(1)=-1
综上,a的取值范围是[-1,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)≤g(1)=-1即lnx-x+1≤0.
当0<x<1时,f(x)=(x+1)lnx-x+1=xlnx+(lnx-x+1)≤0;
当x≥1时,f(x)=lnx+(xlnx-x+1)=lnx+x(lnx+
-1)=lnx-x(ln1 x
-1 x
+1)≥01 x
所以(x-1)f(x)≥0