(2014•郴州二模)设函数f(x)=x-1-[lnx/x].

(2014•郴州二模)设函数f(x)=x-1-[lnx/x].
(Ⅰ)令N(x)=x2-1+lnx,判断N(x)在(0,+∞)上的单调性并求所有的零点;
(Ⅱ)求f(x)在定义域上的最小值;
(Ⅲ)求证:对任意n∈N*,n≥2,都有:[1/ln2]+[1/ln3]+[1/ln4]+…[1/lnn]>1-[1/n].
疯疯癫癫的痛 1年前 已收到1个回答 举报

pilifeng 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求导判定N(x)单调性,再求零点;
(Ⅱ)求导找到最小值;
(Ⅲ)由f(x)≥0推[1/lnk>
1
k2−k]=[1
k(k−1)
=
1/k−1
1
k],得解.

(Ⅰ)∵N′(x)=2x+[1/x]>0,
∴N(x)在(0,+∞)上单调递增;
那么N(x)在(0,+∞)上至多有一个零点,
由N(1)=1-1+0=0,则N(x)在(0,+∞)上唯一零点为x=1.
(Ⅱ)f(x)的定义域为(0,+∞);
f′(x)=1-[1−lnx
x2=
N(x)
x2,
则①当0<x<1时,N(x)<0,则f′(x)<0,
②当x>1时,N(x)>0,则f′(x)>0,
则f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增;
则f(x)min=f(1)=0.
(Ⅲ)由f(x)=x-1-
lnx/x]≥0可得,
x2-x≥lnx(x>0)
令x=k≥2,
则k2-k>0,lnk>0,k2-k>lnk;
则[1/lnk>
1
k2−k]=[1
k(k−1)=
1/k−1−
1
k]
则[1/ln2]+[1/ln3]+[1/ln4]+…[1/lnn]>[1/1−
1
2+
1
2−
1
3+…+
1
n−1−
1
n]=1-[1/n].

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数零点的判定定理;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题综合性很强,考查了导数的综合应用,零点个数的判定,不等式的证明及裂项求和的方法,属于难题.

1年前

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