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简答题

请判断下列两个命题的真假: (Ⅰ)对于函数$f(x) = xlnx - x + \frac{1}{e}$,在区间(0,1)内至少存在一点ξ,使得$f(ξ) = 0$。 (Ⅱ)对于函数$g(x) = xlnx - x^{2} + λx$,对于任意实数λ,在区间(0,1)内至少存在一点η,使得$g'(η) = 0$且$g(η) = 0$。

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答案:

解析:

(Ⅰ)对于函数$f(x) = xlnx - x + \frac{1}{e}$,我们可以先求导得到$f^{\prime}(x) = lnx + 1 - 1 = lnx$。由于当$x \in (0, 1)$时,$lnx < 0$,所以函数$f(x)$在区间$(0, 1)$上是单调递减的。因此,在$(0, 1)$这个闭区间上,函数$f(x)$的最小值出现在端点或者区间内部。由于$f(1) = \frac{1}{e} > 0$且函数在$(0, 1)$区间递减,所以在$(0, 1)$区间内必然存在一点$\xi$使得$f(\xi) = 0$。所以,(Ⅰ)是正确的。

(Ⅱ)对于函数$g(x) = xlnx - x^{2} + \lambda x$,我们先求导得到$g^{\prime}(x) = lnx + 1 - 2x + \lambda$。当$\lambda \in R$时,我们可以设定一个函数$h(x) = lnx + 1 - 2x$,求导得到$h^{\prime}(x) = \frac{1}{x} - 2$。在区间$(0, +\infty)$上,函数$h^{\prime}(x)$是单调递减的。因此,函数$h(x)$在$(0, +\infty)$上是单调递减的。由于函数在$(0, 1)$区间递减且$\eta \in (0, 1)$,所以在$\eta \in (0, 1)$区间内必然存在一点使得$g^{\prime}(\eta) = 0$,从而满足题目中的条件。因此,(Ⅱ)也是正确的。

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