【答案】
分析:(1)確定函數(shù)定義域為(0,+∞),求導(dǎo)函數(shù),分類討論,利用導(dǎo)數(shù)的正負,確定函數(shù)的單調(diào)性;
(2)求導(dǎo)函數(shù)g′(x)=
,令u(x)=lnx+x-xlnx,求導(dǎo)函數(shù)u′(x)=
-lnx,可得x∈[e,3]時,lnx+x-xlnx>0,對k討論,利用函數(shù)g(x)的最大值為
,即可求得k的值.
解答:解:(1)由題意知函數(shù)定義域為(0,+∞),f′(x)=k(1+lnx);
當k=0時,f(x)=0,所以函數(shù)無單調(diào)區(qū)間;
當k>0時,令f′(x)=k(1+lnx)>0,則x>
,所以函數(shù)f(x)在(0,
]上單調(diào)遞減,在[
,+∞)上單調(diào)遞增;
當k<0時,令f′(x)=k(1+lnx)>0,則0<x<
,所以函數(shù)f(x)在(0,
]上單調(diào)遞增,在[
,+∞)上單調(diào)遞減;
(2)因為
,所以g′(x)=
令u(x)=lnx+x-xlnx,所以u′(x)=
-lnx
∵x∈[e,3],∴l(xiāng)nx≥1,
,∴u′(x)<0,即u(x)為減函數(shù),可得u(x)
min=u(3)=3-3ln3=ln
>0
∴x∈[e,3]時,lnx+x-xlnx>0
當k>0時,g′(x)>0,可得g(x)在x∈[e,3]時為增函數(shù),g(x)
max=g(3)=
,所以k=
;
當k=0時,g(x)的最大值是0,不合題意;
當k<0時,g′(x)<0,g(x)在x∈[e,3]上為減函數(shù),g(x)的最大值是0,不合題意
故當函數(shù)g(x)的最大值為
時,k的值為
.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查函數(shù)的最值,考查分類討論的數(shù)學思想,屬于中檔題.