问题 解答题
已知函数f(x)=xlnx.
(I )设g(x)=f(x)-ax,若不等式g(x)≥-1对一切x∈e (0,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围;
(II)设0<x1<x2,若实数x0满足,f(x0)=
f(x2)-f(x1)
x2-x1
,证明:x1<x0<x2
答案

(I )不等式g(x)≥-1对一切x∈(0,+∞)恒成立,等价于对一切x∈(0,+∞),g(x)max≥-1成立

设g(x)=f(x)-ax,x>0,则g′(x)=lnx+1-a

令g′(x)>0,则x>ea-1,令g′(x)<0,则0<x<ea-1

∴g(x)max=g(ea-1)=-ea-1≥-1,∴a≤1;

(II)证明:由题意f′(x)=lnx+1,则f′(x0)=lnx0+1,∴lnx0=

f(x2)-f(x1)
x2-x1
-1

lnx0-lnx2=

f(x2)-f(x1)
x2-x1
-lnx2-1=
x2lnx2-x1lnx1
x2-x1
-lnx2-1
=
ln
x2
x1
x2
x1
-1
-1

x2
x1
=t,则lnx0-lnx2=
lnt-t+1
t-1
,t>1

令u(t)=lnt-t+1,则u′(t)=

1
t
-1<0,∴u(t)在(1,+∞)上单调递减

∴u(t)<u(1)=0,∴lnx0<lnx2,∴x0<x2

lnx0-lnx1=

f(x2)-f(x1)
x2-x1
-lnx1-1=
x2
x1
ln
x2
x1
x2
x1
-1
-1

x2
x1
=t,则lnx0-lnx1=
tlnt-t+1
t-1
,t>1

令v(t)=tlnt-t+1,则v′(t)=lnt>0,∴v(t)在(1,+∞)上单调递增

∴v(t)>v(1)=0,∴lnx0>lnx1,∴x0>x1

由①②可得x1<x0<x2

单项选择题
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