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(2013•绵阳二模)已知函数f(x)=xlnx(x∈(0,+∞)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/21 10:55:26
(2013•绵阳二模)已知函数f(x)=xlnx(x∈(0,+∞)
(Ⅰ)求g(x)=
f(x+1)
x+1
−x(x∈(−1,+∞))
(Ⅰ)由f(x)=xlnx(x∈(0,+∞)).
∴f(x+1)=(x+1)ln(x+1)(x∈(-1,+∞)).
则有g(x)=
f(x+1)
x+1−x=
(x+1)ln(x+1)
x+1−x=ln(x+1)-x,
此函数的定义域为(-1,+∞).
g′(x)=
1
x+1−1=−
x
x+1.
故当x∈(-1,0)时,g′(x)>0;当x∈(0,+∞)时,g′(x)<0.
所以g(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞),
故g(x)的极大值是g(0)=0;
(Ⅱ)证明:由f(x)=xlnx(x∈(0,+∞)),得f′(x)=lnx+1,
所以lnx0+1=
f(x2)−f(x1)
x2−x1,
于是lnx0−lnx2=
f(x2)−f(x1)
x2−x1−lnx2−1=
x2lnx2−x1lnx1
x2−x1−lnx2−1
=
x1lnx2−x1lnx1
x2−x1−1=
ln
x2
x1

x2
x1−1−1,

x2
x1=t(t>1),则h(t)=
lnt
t−1=
ln−t+1
t−1,
因为t-1>0,只需证明lnt-t+1<0.
令s(t)=lnt-t+1,则s′(t)=
1
t−1<0,
∴s(t)在t∈(1,+∞)上递减,所以s(t)<s(1)=0,
于是h(t)<0,即lnx0<lnx2,故x0<x2
同理可证x1<x0,故x1<x0<x2
(Ⅲ)证明:因为a1=1,an+1