题目

已知函数 . (1) 当 时,求曲线 在点 处的切线方程; (2) 若对任意 ,不等式 恒成立,求正整数 的最小值. 答案: 解:当 a=0 时, f(x)=xlnx+x ,则 f′(x)=lnx+2 , ∴ 切线的斜率为 k=f′(1)=2 ,又 f(1)=1 , ∴ 所求切线的方程为 y−1=2(x−1) ,即为 2x−y−1=0 解:当 0<x<1 时, f(x)>0 ,整理可得 a>xlnx+xx−1 , 令 g(x)=xlnx+xx−1,x∈(0,1) ,则 g′(x)=x−lnx−2(x−1)2 令 h(x)=x−lnx−2 ,则 h′(x)=1−1x , 由 h′(x)=0 ,解得 x=1 , 当 0<x<1 时, h′(x)≤0 ,函数 h(x) 单调递减, ∵h(1)=−1<0,h(1e2)=1e2−ln1e2−2=1e2>0 , ∴h(x) 在区间 (0,1) 上存在一个零点 x0 , 此时 h(x0)=x0−lnx0−2=0 ,即 lnx0=x0−2 , 当 0<x<x0 时, h(x)>0 ,则 g′(x)>0 ,函数 g(x) 单调递增, 当 x0<x<1 时, h(x)<0 ,即 g′(x)<0 ,函数 g(x) 单调递减, ∴g(x) 有极大值,即最大值为 g(x0)=x0lnx0+x0x0−1=x0(x0−2)+x0x0−1=x0 , 则 a>x0 , ∵x0∈(0,1) , ∴ 正整数 a 的最小值是1.
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