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已知函数f(x)=(x+1)lnxx−1(x>0且x≠1)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/08 11:35:30
已知函数f(x)=
(x+1)lnx
x−1
(x>0且x≠1)
(1)∵f(x)=
(x+1)lnx
x−1(x>0且x≠1)
∴f′(x)=
−2lnx+x−
1
x
(x−1)2
令g(x)=−2lnx+x−
1
x
则g′(x)=
−2
x+1+
1
x2=(
x−1
x)2
由g′(x)≥0恒成立得,g(x)在(0,+∞)单调递增,
又∵g(1)=0
故当x∈(0,1)时,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增;
(2)证明:原不等式就是
(x+1)lnx
x−1−2>0,即
x+1
x−1[lnx−
2(x−1)
x+1]>0
令h(x)=lnx−
2(x−1)
x+1
则h′(x)=
1
x(
x−1
x+1)2
∵h′(x)≥0恒成立得,h(x)在(0,+∞)单调递增,
又∵h(1)=0
故当x∈(0,1)时,h(x)<0,
x+1
x−1<0,此时
x+1
x−1[lnx−
2(x−1)
x+1]>0成立;
当x∈(1,+∞)时,h(x)>0,
x+1
x−1>0,此时
x+1
x−1[lnx−
2(x−1)
x+1]>0成立;
∴当x>0且x≠1时,f(x)>2