已知函數(shù)f(x)=klnx+(k-1)x.
(Ⅰ)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若函數(shù)f(x)存在最大值M,且M>0,求k的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)首先求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)區(qū)間的關(guān)系對k的大小進(jìn)行分類討論,進(jìn)而確定函數(shù)的單調(diào)性.
(Ⅱ)根據(jù)函數(shù)的增減區(qū)間確定函數(shù)的最大值,從而解出k的取值范圍.
解答:解:(Ⅰ)顯然函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),
由題意得
,
當(dāng)k≤0時,由x>0知
恒成立,
此時f(x)在定義域內(nèi)單調(diào)遞減;
當(dāng)k≥1時,由x>0知
恒成立,
此時f(x)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增;
當(dāng)0<k<1時,由f′(x)>0,
得
,
由f′(x)<0,
解得
,
此時f(x)在
內(nèi)單調(diào)遞增,在
內(nèi)單調(diào)遞減,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),且
當(dāng)k≤0或k≥1時,f(x)在定義域內(nèi)單調(diào),
此時函數(shù)f(x)無最大值,
又當(dāng)0<k<1時,f(x)在
內(nèi)單調(diào)遞增,在
內(nèi)單調(diào)遞減,
所以當(dāng)0<k<1時函數(shù)f(x)有最大值
,
因為M>0,所以有
,
解得
,
因此k的取值范圍是
(e為自然對數(shù)的底).
點評:本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的概念和計算,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的方法及推理和運算能力.