(2014•四川二模)已知函数f(x)=a+lnxx在x=1处取得最大值,g(x)=(x+1)f(x).

(2014•四川二模)已知函数f(x)=
a+lnx
x
在x=1处取得最大值,g(x)=(x+1)f(x).
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)如果当x≥1时,判断函数g(x)的单调性,并求出函数g(x)的最值;
(Ⅲ)求证:[(n+1)!]2>en-2(n∈N*).
陈风强 1年前 已收到1个回答 举报

qqlee 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据函数取得极值和最值的条件,建立方程关系即可,求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函数的导数,根据函数单调性和导数之间的关系即可判断函数g(x)的单调性,并求出函数g(x)的最值;
(Ⅲ)根据函数的单调性,结合导数,利用放缩法即可证明[(n+1)!]2>en-2(n∈N*).

(I)由题意得:f′(x)=
1−a−lnx
x2;令1-a-lnx=0,即x=e1-a
∴当x∈(0,e1-a),f′(x)>0;x∈(e1-a,+∞),f′(x)<0;
∴函数f(x)在x=e1-a处有极大值;
∴e1-a=1⇒a=1;函数f(x)解析式f(x)=
1+lnx
x,
(II)由(I)得g(x)=
(1+x)(1+lnx)
x;x∈[1,+∞),
∴g′(x)=
x2−lnx+1
x2,令h(x)=x2-lnx+1
发现当x∈[1,+∞)时,h(x)>0;
∴函数g(x)x∈[1,+∞)在单调递增;
故存在最小值为:g(1)min=2.
(III)由(II)得g(x)>
2
x+1恒成立,即lnx≥
x−1
x+1=1−
2
x+1>1−
2
x
令x=n(n+1),则ln[n(n+1)]>1−
2
n(n+1),
∴ln(1×2)>1−
2
1×2,ln(3×4)>1−
2
3×4ln[n(n+1)]>1−
2
n(n+1);
叠加可得:ln[1×22×32×n2×(n+1)]>n−2[
1
1×2+
1
2×3+
1
n(n+1)]
=n−2(1−
1
n+1)>n−2+
1
n+1>n−2(不等式性质传递性)
则1×22×32×n2×(n+1)2>en-2
故[(n+1)!]2>(n+1)×en-2(n∈N*).

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本小题主要考查函数、导数等基础知识,利用函数单调性和极值与导数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,运算量较大.

1年前

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