Question

【題目】已知函數f（x）=xlnx．
（1）求f（x）的單調區間和極值；
（2）設A（x1 ， f（x1）），B（x2 ， f（x2）），且x1≠x2 ， 證明： ＜f′（ ）．

Answer 1

【答案】
（1）解：定義域為（0，+∞），f′（x）=lnx+x =1+lnx，

令f′（x）＞0，則lnx＞﹣1=ln ，∴x＞ ；

令f′（x）＜0，則lnx＜﹣1=ln ，∴0＜x＜ ，

∴f（x）的單調增區間是（ ，+∞），單調減區間是（0， ）．

f（x）極小值=f（ ）= =﹣ ，f（x）無極大值

（2）證明：不妨設x1＜x2，

＜ln +1，即 ﹣ +x2﹣x1，

＜ ，

兩邊同除以x1得， ＜ln ﹣1，

令 =t，則t＞1，即證：tln ＜ln +t﹣1，

令g（t）=tln ﹣t+1，

g′（t）=ln +t + ﹣1=ln =ln（1+ ）﹣ ，

令 （x＞0），h（x）=ln（1+x）﹣x，

h′（x）= ＜0，h（x）在（0，+∞）上單調遞減，

∴h（x）＜h（0）=0，即ln（1+x）＜x，即g′（t）=ln（1+ ）﹣ ＜0恒成立，

∴g（t）在（1，+∞）上是減函數，所以g（t）＜g（1）=0，

∴tln ＜ln +t﹣1得證，

∴ 成立

【解析】（1）求導，在定義域內解不等式f′（x）＞0，f′（x）＜0可得單調區間，有極值點的定義可求極值；（2）不妨設x1＜x2 ， ＜ln +1，即證 ＜ ，兩邊同除以x1得， ＜ln ﹣1，令 =t，則t＞1，只證：tln ＜ln +t﹣1，令g（t）=tln ﹣t+1，利用導數證明g（t）＜0即可；
【考點精析】利用利用導數研究函數的單調性和函數的最大(小)值與導數對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知一般的,函數的單調性與其導數的正負有如下關系： 在某個區間內，(1)如果，那么函數在這個區間單調遞增；(2)如果，那么函數在這個區間單調遞減；求函數在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數在內的極值；（2）將函數的各極值與端點處的函數值，比較，其中最大的是一個最大值，最小的是最小值．