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更新时间:2024-04-16 18:53:37

1、

已知函数f(x)=(x+1)lnx,g(x)=a(x﹣1)(a∈R).

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若f(x)≥g(x)对任意的x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围;

(Ⅲ)求证:ln2•ln3…lnn> 1 (n≥2,n∈N+).

【考点】
【答案】

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+ 1 +1,

设g(x)=f′(x),g′(x)= 2

令g′(x)>0,得x>1,g′(x)<0,得0<x<1,

∴g(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,g(x)min=g(1)=2,

∴f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,

∴f(x)的递增区间为(0,+∞),无递减区间.

(Ⅱ)设h(x)=(x﹣1)lnx﹣ax+a,

由(Ⅰ)知:h′(x)=lnx+ 1 =1﹣a=g(x)﹣a,

g(x)在(1,+∞)递增,∴g(x)≥g(1)=2,

(i)当a≤2时,h′(x)≥0,h(x)在[1,+∞)递增,

∴h(x)≥h(1)=0,满足题意.

(ii)当a>2时,设ω(x)=h′(x),ω′(x)= 2

当x≥1时,ω′(x)≥0,∴ω(x)在[1,+∞)递增,

ω(1)=2﹣a<0,ω(ea)=1+e﹣a>0,

∴∃x0∈(1,ea),使ω(x0)=0,∵ω(x)在[1,+∞)递增,

∴x∈(1,x0),ω(x)<0,即h′(x)<0,

∴当x∈(1,x0时,h(x)<h(1)=0,不满足题意.

综上,a的取值范围为(﹣∞,2].

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,令a=2,(x+1)lnx≥2(x﹣1),

∴x≥1,lnx≥ 3 (当且仅当x=1取“=”),

令x=n(n≥2,n∈N*)得lnn> 4

即ln2> 5 ,ln3> 6 ,ln4> 7 ,…,

ln(n﹣2)> 8 ,ln(n﹣1)> 9 ,lnn> 4

将上述n﹣1个式子相乘得:ln2•ln3…lnn> 10 = 11

∴原命题得证

【解析】

(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)求出h(x)的导数,通过讨论a的范围,结合函数的单调性确定a的具体范围即可;(Ⅲ)得到lnx≥ 1 ,令x=n(n≥2,n∈N*),得lnn> 2 ,x取不同的值,相乘即可.

【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间3内,(1)如果4,那么函数5在这个区间单调递增;(2)如果6,那么函数7在这个区间单调递减才能正确解答此题.

题型:解答题 题类: 难度:困难 组卷次数:0
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