(2012•泰州二模)已知函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1)-a(2x+1)2-x(a>0).

(2012•泰州二模)已知函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1)-a(2x+1)2-x(a>0).
(1)若函数f(x)在x=0处取极值,求a的值;
(2)如图,设直线x=-[1/2],y=-x将坐标平面分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域(不含边界),若函数y=f(x)的图象恰好位于其中一个区域内,判断其所在的区域并求对应的a的取值范围;
(3)比较32×43×54×…×20122011与23×34×45×…×20112012的大小,并说明理由.
淡藍的晴 1年前 已收到1个回答 举报

alberte 幼苗

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解题思路:(1)由f(x)=(2x+1)ln(2x+1)-a(2x+1)2-x得f′(x)=2ln(2x+1)-4a(2x+1)+1,由f(x)在x=0处取极值,能求出a;
(2)由函数的定义域为(-[1/2],+∞),且当x=0时,f(0)=-a<0,又直线y=-x恰好过原点,所以函数y=f(x)的图象应位于区域Ⅲ内,于是f(x)<-x,由此能求出a的取值范围;
(3)由(2)知,函数m(x)=
ln(2x+1)
2x+1
在x∈([e−1/2],+∞)时单调递减,函数p(x)=[lnx/x]在x∈(e,+∞)时,单调递减,故 (x+1)x<x(x+1),由此能比较32×43×54×…×20122011与23×34×45×…×20112012的大小.

(1)∵f(x)=(2x+1)ln(2x+1)-a(2x+1)2-x,
∴f′(x)=2ln(2x+1)-4a(2x+1)+1,
∵f(x)在x=0处取极值,
∴f′(0)=-4a+1=0,
∴a=[1/4],经检验a=[1/4]符合题意,
故a=[1/4].
(2)∵函数的定义域为(-[1/2],+∞),且当x=0时,f(0)=-a<0,
又直线y=-x恰好过原点,
所以函数y=f(x)的图象应位于区域Ⅲ内,
于是f(x)<-x,
即 (2x+1)ln(2x+1)-a(2x+1)2-x<-x,
∵2x+1>0,∴a>
ln(2x+1)
2x+1,
令h(x)=
ln(2x+1)
2x+1,∴h′(x)=
2−2ln(2x+1)
(2x+1)2,
令h′(x)=0,得x=[e−1/2],
∵x>-[1/2],∴x∈(-[1/2],[e−1/2])时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
x∈([e−1/2],+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减.
∴mmax(x)=m([e−1/2])=[1/e],
∴a的取值范围是:a>[1/e].
(3)由(2)知,函数m(x)=
ln(2x+1)
2x+1在x∈([e−1/2],+∞)时单调递减,
∴函数p(x)=[lnx/x]在x∈(e,+∞)时,单调递减,

ln(x+1)
x+1<[lnx/x],∴xln(x+1)<(x+1)lnx,
∴ln(x+1)x<lnx(x+1),即(x+1)x<x(x+1)
∴令x=3,4,…,2011,则43<34,54<45,…,20122011<20112012
又32×43<23×34
∴32×43×54×…×20122011<23×34×45×…×20112012

点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件;函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题中的隐含条件,合理地进行等价转化.

1年前

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