Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=x﹣lnx﹣1，g（x）=k（f（x）﹣x）+ ，（k∈R）．
（1）求曲線y=f（x）在（2，f（2））處的切線方程；
（2）求函數(shù)g（x）的單調(diào)區(qū)間；
（3）當(dāng)1＜k＜3，x∈（1，e）時(shí)，求證：g（x）＞﹣ （1+ln3）．

Answer 1

【答案】
（1）解：由f（x）=x﹣lnx﹣1，可得f′（x）=1﹣ ．

即有f（2）=1﹣ln2，f′（2）= ，

所以切線方程是y﹣（1﹣ln2）= （x﹣2），

即為y= x﹣ln2；

（2）解：由f（x）=x﹣lnx﹣1，

可得g（x）=k（f（x）﹣x）+ = ﹣klnx﹣k，

g′（x）=x﹣ = ，（x＞0），

①當(dāng)k≤0時(shí)，g′（x）＞0．

可得g（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是（0，+∞），無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間；

②當(dāng)k＞0時(shí)，令g′（x）＞0，得x＞ ；令g′（x）＜0，得0＜x＜ ．

所以g（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是（ ，+∞），單調(diào)遞減區(qū)間是（0， ）

（3）證明：由（2）知，當(dāng)1＜k＜3，x∈（1，e），g（x）的導(dǎo)數(shù)和函數(shù)值變化情況如下圖

x	（1， ）		（ ，e）
g′（x）	﹣	0	+
g（x）	遞減	極小值	遞增

所以g（x）的最小值是g（ ）=﹣ ﹣ lnk；

令h（k）=﹣ ﹣ lnk，可得h′（k）=﹣1﹣ lnk，

因?yàn)?＜k＜3，所以lnk＞0，

所以h′（k）＜0，

即有h（k）在（1，3）上單調(diào)遞減．

則h（k）＞h（3）=﹣ ﹣ ln3．

當(dāng)1＜k＜3，x∈（1，e）時(shí)，g（x）＞﹣ ﹣ ln3=﹣ （1+ln3）．

綜上所述，當(dāng)1＜k＜3，x∈（1，e）時(shí)，g（x）＞﹣ （1+ln3）

【解析】（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，切點(diǎn)坐標(biāo)，斜率，運(yùn)用點(diǎn)斜式方程即可求解切線方程；（2）求出g（x）的解析式，求得導(dǎo)數(shù)，通過(guò)①當(dāng)k≤0時(shí)，②當(dāng)k＞0時(shí)，由導(dǎo)數(shù)大于0，可得增區(qū)間，導(dǎo)數(shù)小于0，可得減區(qū)間，注意定義域；（3）通過(guò)（2），當(dāng)1＜k＜3，x∈（1，e），g（x）的導(dǎo)數(shù)和函數(shù)值變化情況，求出函數(shù)的極值、最值，構(gòu)造函數(shù)h（k）=﹣ ﹣ lnk，求出導(dǎo)數(shù)，判斷單調(diào)性，證明即可得到．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的相關(guān)知識(shí)，掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減．