已知函数f(x)=1x+ax+lnx,g(x)=a+1x+3lnx,(a∈R).

liuqiansong2022-10-04 11:39:541条回答

已知函数f(x)=
1
x
+ax+lnx
g(x)=
a+1
x
+3lnx,(a∈R)

(I)当a=2时,求函数f(x)的单调区间;
(II)若函数F(x)=f(x)-g(x)在区间[1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
( III)证明:2n+1+
1
2n
≥n(n+1)ln2+3
对任意的n∈N*成立.

已提交,审核后显示!提交回复

共1条回复
宝宝ly 共回答了21个问题 | 采纳率85.7%
解题思路:(I)a=2,代入f(x),利用导数研究函数的单调性问题;
(II)已知函数F(x)=f(x)-g(x)在区间[1,+∞)上单调递增,将问题转化为F′(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,再利用常数分离法进行证明;
(III)要证明2n+1+
1
2n
≥n(n+1)ln2+3
,可以令新的函数f(x)=2x+1+
1
2x
-x(x+1)ln2-ln2+3,对其进行求导,利用导数研究其导数,利用导数研究其最值,从而求解;

(I)a=2,可得f(x)=
1
x+2x+lnx,
可得f′(x)=[-1
x2+2+
1/x]=
(2x-1)(x+1)
x2,(x>0)
若f′(x)>0,可得x>[1/2],f(x)为增函数;
若f′(x)<0,可得0<x<[1/2],f(x)为减函数;
函数f(x)的单调增区间:([1/2],+∞];
函数f(x)的单调减区间:(0,[1/2]);
(II)函数F(x)=f(x)-g(x)=[1/x]+ax+lnx-[a+1/x]-3lnx
=[1/x]+ax-2lnx-[a+1/x]
F′(x)=[-1
x2+a-
2/x]+[a+1
x2=
-1+ax2-2x+a+1
x2≥0,
在区间[1,+∞)上大于等于0,
等价于-1+ax2-2x+a+1≥0,
可得a≥
2x
x2+1,求y=
2x
x2+1的最大值即可,
因为y在[1,+∞)上为减函数,所以y≤
2/1+1]=1,
∴a≥1;
( III)令f(x)=2x+1+
1
2x-x(x+1)ln2-ln2+3,(x≥1)
可得f′(x)=2x+1ln2-
ln2
2x-2xln2-ln2
=ln2(2x+1-
1
2x-2x-1),
令g(x)=2x+1-
1

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的单调性与导数的关系.

考点点评: 本题考查利用函数的导数来求函数的单调区间,与函数结合证明不等式问题,常用的解题思路是利用前面的结论构造函数,利用函数的单调性,对于函数取单调区间上的正整数自变量n有某些结论成立,进而解答出这类不等式问题的解.

1年前

相关推荐