已知函数f(x)=alnx+bx(a,b∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y-2=0.

已知函数f(x)=alnx+bx(a,b∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y-2=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x>1时,f(x)+[k/x]<0恒成立,求实数k的取值范围;
(3)设n是正整数,用n!表示前n个正整数的积,即n!=1•2•3…n.求证:n!<e
n(n+1)
4
伯爷公 1年前 已收到1个回答 举报

nn 幼苗

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解题思路:(1)先求出函数f(x)的导函数,根据在x=1处的导数等于切线的斜率建立等量关系,以及切点在曲线上建立等式关系,解之即可.
(2)由题意可得k<
x2
2
−xlnx
.令g(x)=
x2
2
−xlnx
,则利用导数判断函数的单调性,求出函数g(x)的最小值即可;
(3)由(2)知,当x>1时,f(x)<0(k=0),又 x=1时f(x)<0也成立,所以当x≥1时,lnx<[x/2],于是ln1
1
2
,ln2<[2/2],ln3<[3/2],…,lnn<[n/2],
上述各式相加即可得出结论.

(1)∵f(x)=alnx+bx,∴f′(x)=[a/x+b.
∵直线x-2y-2=0的斜率为
1
2],且曲线y=f(x)过点(1,-[1/2]),


f(1)=−
1
2
f′(1)=
1
2,即

b=−
1
2
a+b=
1
2,解得a=1,b=-[1/2].
所以 f(x)=lnx-[x/2].
(2)由(1)得当x>1时,f(x)+[k/x]<0恒成立即 lnx-[x/2]+
k
x<0,
等价于k<
x2
2−xlnx.
令g(x)=
x2
2−xlnx,则g′(x)=x-(lnx+1)=x-1-lnx.
令h(x)=x-1-lnx,则h′(x)=1-[1/x]=[x−1/x].
当x>1时,h′(x)>0,函数h(x)在(1,+∞)上单调递增,故h(x)>h(1)=0.
从而,当x>1时,g′(x)>0,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,
故g(x)>g(1)=[1/2].
因此,当x>1时,k<
x2
2−xlnx.恒成立,则k≤
1
2.
∴k的取值范围是(-∞,[1/2]].
(3)证明:由(2)知,当x>1时,f(x)<0(k=0),
又 x=1时f(x)<0也成立,
所以当x≥1时,lnx<[x/2],于是
ln1<
1
2,ln2<[2/2],ln3<[3/2],…,lnn<[n/2],
上述各式相加得,ln(1×2×3×…×n)<[1+2+3+…+n/2],
即lnn!<
n(n+1)
4,∴n!<e
n(n+1)
4.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查导数的几何意义及利用导数研究函数的单调性、最值等知识,考查学生分析问题、解决问题的能力及运算求解能力,属于难题.

1年前

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