已知函数f(x)=x(a+blnx)在(1,f(1))处的切线方程为2x-y-1=0.

已知函数f(x)=x(a+blnx)在(1,f(1))处的切线方程为2x-y-1=0.
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)当x>0时,f(x+1)>tx恒成立,求整数t的最大值;
(Ⅲ)试证明:(1+2)(1+22)(1+23)…(1+2n)>e2n-3(n∈N*
zhuangliy 1年前 已收到1个回答 举报

谁说我不在乎啊 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求函数的导数,利用导数的几何意义建立方程关系,即可求实数a,b的值;
(Ⅱ)利用参数分离法,将f(x+1)>tx恒成立进行转化,利用导数即可求整数t的最大值;
(Ⅲ)构造函数,利用函数的单调性证明不等式.

(Ⅰ)∵f(x)=x(a+blnx),
∴f′(x)=blnx+a+b,
∵直线2x-y-1=0的斜率为2,且过点(1,1),


f(1)=a=1
f′(1)=a+b=2,解得a=1,b=1.
(Ⅱ)当x>0时,
由f(x+1)>tx,得到t<
f(x+1)
x=
(x+1)[1+ln(1+x)]
x在(0,+∞)上恒成立,
取h(x)=
f(x+1)
x=
(x+1)[1+ln(1+x)]
x,
则h′(x)=
x−1−ln(x+1)
x2
再取g(x)=x-1-ln(x+1),则g′(x)=1-[1/x+1=
x
x+1>0,
故g(x)在(0,+∞)上单调递增,
而g(1)=-ln2<0,g(2)=1-ln3<0,g(3)=2-2ln2>0,
故g(x)=0在(0,+∞)上存在唯一实数根a∈(2,3),a-1-ln(a+1)=0,
故x∈(0,a)时,g(x)<0,x∈(a,+∞)时,g(x)>0
∴h(x)min=
a+1
a[1+ln(a+1)]=a+1∈(3,4),t≤3,
故整数t的最大值是3.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知:
1+ln(x+1)
x>
3
x+1,(x>0),
则ln(x+1)>
3x
x+1−1=2−
3
x+1>2−
3
x],
令x=2n 则ln(1+2n )>2-[3
2n,
又ln(1+2)(1+22)(1+23)…(1+2n)=ln(1+2)+ln(1+22)+ln(1+23)+…+ln(1+2n
>2n-3(
1/2+
1
22+
1
23+…+
1
2n])=2n-3(1-
1
2n)>2n-3,
即(1+2)(1+22)(1+23)…(1+2n)>e2n-3(n∈N*).

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查导数的几何意义,以及利用导数研究函数的最值和不等式的证明,综合性较强,难度较大.

1年前

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