已知函数f(x)=1?a+lnxx在x=e上取得极值,a,t∈R,且t>0.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)求函数g(x)=(x-1)

2025-05-17 13:20:39
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回答1:

(Ⅰ)∵f(x)=

1?a+lnx
x
(x>0),
f′(x)=
a?lnx
x2

∵函数f(x)在x=e上取得极值,
f′(e)=
a?1
e2
=0
,即a=1.
验证可知,a=1时,函数f(x)在x=e上取得极大值.
(Ⅱ)g′(x)=f(x)+(x?1)f′(x)=
x?1+lnx
x2

则g′(1)=0,且x∈(0,1)时,g′(x)<0,x∈(1,+∞)时,g′(x)>0;
∴g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
∴当t∈(0,1]时,g(x)在(0,t]上单调递减,g(x)min=g(t)=
(t?1)lnt
t

当t∈(1,+∞)时,g(x)在(0,1]上单调递减,在(1,t]上单调递增,g(x)min=g(1)=0
综上所述,g(x)min=
(t?1)lnt
t
,t∈(0,1]
0,t∈(1,+∞)

(Ⅲ)证明:构造函数h(x)=xf(x)-tx,x∈(0,+∞)
则h(x)=lnx-tx,h′(x)=
1?tx
x

∴x∈(
1
t
,+∞)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减.
∵x1,x2∈(
1
t
,+∞),且x1≠x2
∴x1>x2时,h(x1)<h(x2),
∴x1f(x1)-x2f(x2)<t(x1-x2),
x1f(x1)?x2f(x2)
x1?x2
<t

同理,x1<x2时也成立.
所以,对任意的x1,x2∈(
1
t
,+∞),且x1≠x2,都有
x1f(x1)?x2f(x2)
x1?x2
<t