Question

已知a≥

1

Inx

-

1

x-1

（x∈（1，2]），求a最小值．

Answer 1

考點(diǎn)：利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值

專題：計(jì)算題,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用

分析：由題意，令f（x）=

1

Inx

-

1

x-1

，從而求導(dǎo)f′（x）=

1

(x-1)2

-

1

x(lnx)2

=

xln2x-(x-1)2

(x-1)2x(lnx)2

；再令g（x）=xln²x-（x-1）²并求導(dǎo)g′（x）=ln²x+2lnx-2（x-1）；g″（x）=

2lnx-2x+2

x

；再令h（x）=2lnx-2x+2并求導(dǎo)h′（x）=

2

x

-2；從而由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)確定函數(shù)的單調(diào)性；再求

lim

x→1

（

1

Inx

-

1

x-1

）=

lim

x→1

x-lnx-1

(x-1)lnx

=

lim

x→1

1- 1 x

lnx- 1 x +1

=

lim

x→1

1 x2

1 x + 1 x2

=

1

2

；從而求a最小值．

解答： 解：由題意，令f（x）=

1

Inx

-

1

x-1

，
f′（x）=

1

(x-1)2

-

1

x(lnx)2

=

xln2x-(x-1)2

(x-1)2x(lnx)2

；
令g（x）=xln²x-（x-1）²，
g′（x）=ln²x+2lnx-2（x-1）；
g″（x）=

2lnx-2x+2

x

；
令h（x）=2lnx-2x+2；
故h′（x）=

2

x

-2；
∵x∈（1，2]，
∴

2

x

-2＜0；
故h（x）在（1，2]上是減函數(shù)，
故h（x）＜h（1）=0-2+2=0；
故g″（x）＜0；
故g′（x）=ln²x+2lnx-2（x-1）在（1，2]上是減函數(shù)；
故g′（x）＜0+0-2（1-1）=0；
故g（x）=xln²x-（x-1）²在（1，2]上是減函數(shù)；
故g（x）＜g（1）=0；
故f′（x）＜0；
故f（x）=

1

Inx

-

1

x-1

在（1，2]上是減函數(shù)；
又∵

lim

x→1

（

1

Inx

-

1

x-1

）
=

lim

x→1

x-lnx-1

(x-1)lnx

=

lim

x→1

1- 1 x

lnx- 1 x +1

=

lim

x→1

1 x2

1 x + 1 x2

=

1

2

；
故a≥

1

2

；
故a最小值為

1

2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用及恒成立問題，通過不斷求導(dǎo)確定函數(shù)的單調(diào)性，屬于中檔題．