已知函数f(x)=lnax-[x−a/x](a≠0)

已知函数f(x)=lnax-[x−a/x](a≠0)
(Ⅰ)求此函数的单调区间及最值
(Ⅱ)求证:对于任意正整数n均有1+[1/2+
1
3
+
zyflly 1年前 已收到1个回答 举报

小点蚂蚁 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求导数,对a进行讨论,确定函数f(x)的定义域,可得函数的单调区间及最值;
(Ⅱ)取a=2,证明
1
x
1
2
ln
2e
x](x>0),取x=1,2,3…,n,即可证得结论;
(Ⅲ)假设存在这样的切线,确定切线方程,将切点坐标代入,再构建函数,利用函数在其定义域上的单调性,即可的符合条件的切线.

(Ⅰ)由题意f′(x)=
x−a
x2.…(1分)
当a>0时,函数f(x)的定义域为(0,+∞),此时函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数,
故fmin(x)=f(a)=lna2,无最大值. …(3分)
当a<0时,函数f(x)的定义域为(-∞,0),此时函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数,
故fmin(x)=f(a)=lna2,无最大值.…(5分)
(Ⅱ)证明:取a=2,由(Ⅰ)可知:f(x)=ln2x−
x−2
x≥f(2)=2ln2,
故[2/x≥1+ln4−ln2x=ln
2e
x],∴[1/x≥
1
2ln
2e
x],(x>0)
取x=1,2,3…,n,则1+
1
2+
1
3+…+
1
n≥
1
2ln
(2e)n
n!.…(10分)
(Ⅲ)假设存在这样的切线,设其中一个切点T(x0,lnx0−
x0−1
x0),
∴切线方程:y+1=
x0−1
x02(x−1),将点T坐标代入得:lnx0−
x0−1
x0+1=
(x0−1)2
x02,
即lnx0+
3
x0−
2
x02−1=0,…①
设g(x)=lnx+[3/x−
1
x2−1,则

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查不等式的证明,考查曲线的切线方程,考查学生分析解决问题的能力,难度大.

1年前

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