(2014•江西一模)已知函数f(x)=lnax+bx+ax(a、b为常数),在x=-1时取得极值.

(2014•江西一模)已知函数f(x)=lnax+bx+
a
x
(a、b为常数),在x=-1时取得极值.
(1)求实数b的取值范围;
(2)当a=-1时,关于x的方程f(x)=2x+m有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围;
(3)数列{an}满足an=1−
1
an−1+1
(n∈N*且n≥2),a1
1
2
,数列{an}的前n项和为Sn,求证:2naneSn+an−1(n∈N*,e是自然对数的底).
ww主妇 1年前 已收到1个回答 举报

王红木 幼苗

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解题思路:(1)注意到题目中f(x)在x=-1有定义,初步判断a<0;另外,根据f′(-1)=0且-1是其极值点,列出等式,用b表示a代入计算;
(2)结合着定义域,原题可转化成方程ln(−x)−
1
x
=2x+m
在(-∞,0)上有两个不等实根.令-x=t,则问题又进一步转化为方程lnt+
1
t
+2t=m
在(0,+∞)上有两个不等实根,再通过求导的方法对函数g(x)=lnx+
1
x
+2x
进一步研究.
(3)首先由数列的递推关系式求出数列{an}的通项公式,再利用(2)中的结论,即g(x)=lnx+
1
x
+2x≥3−ln2
,其中,令x=
n
n+1],代入不等式,进行化简计算,累加,即可证明原不等式.

(1)f′(x)=
1
x+b−
a
x2=
bx2+x−a
x2,
∵f(x)在x=-1有定义∴a<0.
由题意知,x=-1是方程
bx2+x−a
x2=0的根,且不是重根.
∴b=a+1且1+4ab≠0,
又∵a<0,∴b<1且b≠
1
2;
(2)a=-1时b=a+1=0即方程ln(−x)−
1
x=2x+m在(-∞,0)上有两个不等实根.
即方程lnx+
1
x+2x=m在(0,+∞)上有两个不等实根.
令g(x)=lnx+
1
x+2x(x>0)g′(x)=
1
x−
1
x2+2=
2x2+x−1
x2(x>0)
∴g(x)在(0,
1
2]上单调递减,在[
1
2,+∞)上单调递增,
∴当x=
1
2时,g(x)min=g(
1
2)=3−ln2.
又当x→0时,g(x)→+∞;当x→+∞时,g(x)→+∞,
∴当m>3-ln2时,方程f(x)=2x+m有两个不相等的实数根.
(3)an=1−
1
an−1+1,∴an=
an−1
an−1+1,[1
an=1+
1
an−1,
∴{
1
an}是以2为首项,1为公差的等差数列.

1
an=n+1.
∴an=
1/n+1

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;数列与不等式的综合.

考点点评: 本题是学生容易做错的类型特别是第一小问中的a<0和1+4ab≠0,往往是他们最容易忽视的范围,第二问依旧是在第一问的基础上,将问题转化成我们更为熟悉的内容;最后一问更是综合性比较强,应该说是数列和不等式的综合应用,难度较大,特别是将(2)中的结论应用于该数列,对x的赋值,比较困难,包括后面的化简,也是需要比较高的观察分析能力和计算能力.

1年前

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