设f(x)=lnx−x−ax(其中a>0),g(x)=2(x−1)−(x2+1)lnx.

f(x)=lnx−
x−a
x
(其中a>0),g(x)=2(x−1)−(x2+1)lnx

(1)当x∈[1,+∞)时,判断函数g(x)的单调性;
(2)已知f(x)和g(x)在[1,+∞)上单调性一致,求a的取值范围;
(3)设b>1,证明不等式
2
1+b2
lnb
b−1
1
b
maomaomao2 1年前 已收到1个回答 举报

linqs96 幼苗

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解题思路:(1)由已知中g(x)的解析式,我们易判断g(x)在[1,+∞)上的单调性.
(2)由f(x)和g(x)在[1,+∞)上单调性一致,我们易判断f'(x)在[1,+∞)上的符号,进而得到一个关于a的不等式,解不等式即可得到的取值范围.
(3)由(2)的结论,结合b>1,我们易得g(b)<g(1),f(b)<f(1),构造关于b的不等式组,解不等式组,即可得到答案.

(1)∵g(x)=2(x-1)-(x2+1)lnx,
∴g′(x)=2−2xlnx−
x2+1
x
=-2xlnx-
(x−1)2
x
=-[2xlnx+
(x−1)2
x],
当x≥1时,2xlnx≥0,
(x−1)2
x>0,
∴g′(x)<0,
所以g(x)在[1,+∞)上为减函数.
(2)∵g(x)在[1,+∞)上为减函数.
f(x)和g(x)在[1,+∞)上单调性一致,
∴f(x)=lnx-
x−a

x在[1,+∞)上为减函数,
∴f′(x)=
1
x−

x−(x−a)•
1
2
x
x=
1
x−

1
2
x+
a
2
x
x=

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

考点点评: 本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,基本不等式及不等式的证明,其中利用已知中函数的解析式,求出导函数的解析式,将问题转化为一个不等式问题是解答的关键.

1年前

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