(理)已知f(x)=ax+ b x +2-2a(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线与直线y=2x+1平行.

(理)已知f(x)=ax+ b x +2-2a(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线与直线y=2x+1平行.
(理)已知f(x)=ax+
b
x
+2-2a(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线与直线y=2x+1平行.
(I)求a,b满足的关系式;
(II)若f(x)≥2lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;
(III)证明: 1+
1
3
+
1
5
+
…+
1
2n-1
1
2
(2n+1)+
n
2n+1
(n∈N +

无心无胆 1年前 已收到1个回答 举报

sgds 幼苗

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(Ⅰ)求导函数,可得 f′(x)=a-
b
x 2 ,根据题意f′(1)=a-b=2,即b=a-2…3分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=ax+
a-2
x +2-2a,
令g(x)=f(x)-2lnx=ax+
a-2
x +2-2a-2lnx,x∈[1,+∞)
则g(1)=0,g′(x)=
a(x-1)(x-
2-a
a )
x 2
①当0<a<1时,
2-a
a >1 ,
若1<x<
2-a
a ,则g′(x)<0,g(x)在[1,+∞)减函数,所以g(x)<g(1)=0,即f(x)≥2lnx在[1,+∞)上恒不成立.
②a≥1时,
2-a
a ≤1 ,当x>1时,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)增函数,又g(1)=0,所以f(x)≥2lnx.
综上所述,所求a的取值范围是[1,+∞)…8分
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知当a≥1时,f(x)≥2lnx在1,+∞)上恒成立.
取a=1得 x-
1
x ≥2lnx ,令 x=
2n+1
2n-1 > 1得
2n+1
2n-1 -
2n-1
2n+1 >2ln
2n+1
2n-1 ,

2
2n-1 -
2
2n+1 >2ln
2n+1
2n-1
所以
1
2n-1 >
1
2 ln
2n+1
2n-1 +
1
2 (
1
2n-1 -
1
2n+1 )
上式中n=1,2,3,…,n,然后n个不等式相加得到 1+
1
3 +
1
5 + …+
1
2n-1 >
1
2 ln(2n+1)+
n
2n+1 (n∈N + )…13分.

1年前

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