已知函数f(x)=x(1-lnx),讨论f(x)的单调性
时间: 2023-09-10 17:05:39 浏览: 699
### 回答1:
首先,我们需要求出函数f(x)的一阶导数和二阶导数:
f(x) = x(1-lnx)
f'(x) = 1-lnx - x*(1/x)
= -lnx
f''(x) = -1/x
根据导数的定义,f'(x)表示函数f(x)在点x处的斜率,f''(x)表示函数f(x)在点x处的曲率。
由于f''(x)恒小于零,即函数f(x)的二阶导数恒为负,因此f(x)是凹函数。
又因为f'(x) = -lnx 恒小于零,所以函数f(x)在定义域 (0, +∞) 内单调递减。
综上所述,函数f(x)=x(1-lnx)在定义域 (0, +∞) 内是单调递减的。
### 回答2:
首先,我们可以对函数f(x)=x(1-lnx)进行求导来研究它的单调性。
求导后,得到f'(x)=1-lnx-1。为了研究f(x)的单调性,我们需要求f'(x)=0的解,并根据导数的正负来确定函数的单调性。
要找到f'(x)=1-lnx-1=0的解,我们可以将其化简为lnx=0,进一步得到x=e。
当x<e时,lnx<ln(e)=1,所以f'(x)>0,即f(x)在区间(0,e)上是单调递增的。
当x>e时,lnx>ln(e)=1,所以f'(x)<0,即f(x)在区间(e,+∞)上是单调递减的。
综上所述,函数f(x)在区间(0,e)上是单调递增的,在区间(e,+∞)上是单调递减的。
### 回答3:
要讨论函数f(x)=x(1-lnx)的单调性,我们需要分析函数的导数。
首先,计算函数f(x)的导数f'(x):
f'(x)可以使用乘积法则来求导,即:
f'(x) = x(1/1) + (1-lnx)(1)
= x + 1 - lnx
接下来,我们来分析f'(x)的符号。
当x>1时,f'(x) = x + 1 - lnx > x + 1 - ln1 = x + 1 > 0
当0<x<1时,f'(x) = x + 1 - lnx < 1 + 1 - ln1 = 2 - 0 = 2 > 0
当x=1时,f'(x) = 1 + 1 - ln1 = 1 + 1 - 0 = 2 > 0
由上述分析可知,函数f(x)的导数f'(x)在定义域内始终大于0,即f'(x)始终大于0。
根据单调性的定义,如果函数的导数在定义域内始终大于0,则函数在该定义域内是单调递增的。
因此,函数f(x)=x(1-lnx)在定义域内是单调递增的。
阅读全文