(2013•黄州区模拟)已知实数a,b是常数,f(x)=(x+a)2-7blnx+1.

(2013•黄州区模拟)已知实数a,b是常数,f(x)=(x+a)2-7blnx+1.
(Ⅰ)若b=1时,f(x)在区间(1,+∞)上单调递增,求a的取值范围.;
(Ⅱ)当b=[4/7]a2时,讨论f(x)的单调性;
(Ⅲ)设n是正整数,证明:ln(n+1)7<(1+[122
ooshinsei 1年前 已收到1个回答 举报

永远孤独行走 花朵

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解题思路:(Ⅰ)由b=1,故f(x)=(x+a)2-7lnx+1,得f′(x)=2x+2a−
7
x].从而a≥
7
2x
−x
在x>1时恒成立.由当x>1时,y=
7
2x
−x
是减函数,从而当x>1时,[7/2x
−x<
5
2],进而求出a的范围;
(II)由b=
4
7
a2
,故f(x)=(x+a)2-4a2lnx+1,x∈(0,+∞),求出f′(x)=
2x2+2ax−4a2
x
2(x−a)(x+2a)
x

当a=0时,f(x)的增区间为(0,+∞)当a>0时,f(x)的减区间为(0,a)增区间为(a,+∞)当a<0时,f(x)的减区间为(0,-2a)增区间为(-2a,+∞);
(Ⅲ) 由(Ⅰ)知,当a=
5
2
时,f(x)=(x+
5
2
)2−7lnx+1
在(1,+∞)是增函数.
x>1时,f(x)>f(1),从而x2+5x-6>7lnx,得到
n+1
n
>1
,通过整理变形不等式得证.

解(Ⅰ)∵b=1,故f(x)=(x+a)2-7lnx+1,
∴f′(x)=2x+2a−
7
x.
∵当x>1时,f(x)是增函数,
∴f′(x)=2x+2a−
7
x≥0在x>1时恒成立.
即a≥
7
2x−x在x>1时恒成立.
∵当x>1时,y=
7
2x−x是减函数,
∴当x>1时,[7/2x−x<
5
2],
∴a≥[5/2].
(II)∵b=
4
7a2,故f(x)=(x+a)2-4a2lnx+1,x∈(0,+∞),
∴f′(x)=
2x2+2ax−4a2
x=
2(x−a)(x+2a)
x,
∴当a=0时,f(x)的增区间为(0,+∞)
当a>0时,∴f'(x)>0⇒x>a或x<-2a,
∴f(x)的减区间为(0,a),增区间为(a,+∞)
当a<0时,∴f'(x)>0⇒x>-2a或x<a,
∴f(x)的减区间为(0,-2a),增区间为(-2a,+∞);
(Ⅲ) 由(Ⅰ)知,
当a=
5
2时,
f(x)=(x+
5
2)2−7lnx+1在(1,+∞)是增函数.
∴当x>1时,f(x)>f(1),
即(x+
5
2)2−7lnx+1>
53
4,
∴x2+5x-6>7lnx
∵n∈N*,∴[n+1/n>1,
∴(1+
1
n)2+5(1+
1
n)−6>7ln
n+1
n],
即[1
n2+7
1/n>7[ln(n+1)−lnn],
∴(
1
12+
7
1)+(
1
22+
7
2)…(
1
n2+
7
n)>
7[ln2-ln1+ln3-ln2+…+ln(n+1)-lnn]
=7ln(n+1),
∴ln(n+1)7<(1+

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题考察了利用导数求函数的单调性,求参数的取值范围,不等式的证明,是一道综合题.

1年前

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