1 |
4 |
2 |
2×3 |
4 |
3×5 |
8 |
5×9 |
2n |
(2n−1+1)(2n+1) |
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(2n−1+1)(2n+1) |
深夜一根烟 春芽
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(Ⅰ)当a=−
1
4时,f(x)=−
1
4x2+ln(x+1)(x>-1),f′(x)=−
1
2x+
1
x+1=−
(x+2)(x−1)
2(x+1)(x>-1),
由f'(x)>0,解得-1<x<1,由f'(x)<0,解得x>1.
故函数f(x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(1,+∞).(4分)
(Ⅱ)因当x∈[0,+∞)时,不等式f(x)≤x恒成立,即ax2+ln(x+1)-x≤0恒成立,设g(x)=ax2+ln(x+1)-x(x≥0),只需g(x)max≤0即可.(5分)
由g′(x)=2ax+
1
x+1−1=
x[2ax+(2a−1)]
x+1,
(ⅰ)当a=0时,g′(x)=
−x
x+1,当x>0时,g'(x)<0,函数g(x)在(0,+∞)上单调递减,故g(x)≤g(0)=0成立.(6分)
(ⅱ)当a>0时,由g′(x)=
x[2ax+(2a−1)]
x+1=0,因x∈[0,+∞),所以x=
1
2a−1,
①若[1/2a−1<0,即a>
1
2]时,在区间(0,+∞)上,g'(x)>0,则函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,g(x)在[0,+∞)上无最大值(或:当x→+∞时,g(x)→+∞),此时不满足条件;
②若[1/2a−1≥0,即0<a≤
1
2]时,函数g(x)在(0,
1
2a−1)上单调递减,在区间(
1
2a−1,+∞)上单调递增,同样g(x)在[0,+∞)上无最大值,不满足条件.(8分)
(ⅲ)当a<0时,由g′(x)=
x[2ax+(2a−1)]
x+1,∵x∈[0,+∞),∴2ax+(2a-1)<0,
∴g'(x)<0,故函数g(x)在[0,+∞)上单调递减,故g(x)≤g(0)=0成立.
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,0].(10分)
(Ⅲ)证明:据(Ⅱ)知当a=0时,ln(x+1)≤x在[0,+∞)上恒成立(11分)
又
2n
(2n−1+1)(2n+1)=2(
1
2n−1+1−
1
2n+1),
∵ln{(1+
2
2×3)(1+
4
3×5)(1+
8
5×9)•…•[1+
2
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;数列与不等式的综合.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查不等式的证明,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
1年前
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(2014•梅州一模)已知函数f(x)=ax2+ln(x+1).
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