(2012•洛阳模拟)已知函数f(x)=lnx-ax+[1−a/x−1(a∈R).

(2012•洛阳模拟)已知函数f(x)=lnx-ax+[1−a/x−1
百年何足道 1年前 已收到1个回答 举报

alibabata 幼苗

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解题思路:(I)确定函数的定义域,求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可确定函数的单调性;
(II)先证明x>1时,f(x)>f(1)=0,再设g(x)=f(x)-(x2-1)=lnx+
1/x]-x2(x>1),求导函数,确定g(x)在(1,+∞)上单调递减,从而可得[1
f(x)
1
x2−1
=
1/2]([1/x−1
1
x+1]),再叠加,即可得到结论.

(I)函数的定义域为(0,+∞),求导函数可得f′(x)=
−ax2+x+a−1
x2
当a=0时,f′(x)=
x−1
x2,令f′(x)=
x−1
x2>0可得x>1,令f′(x)=
x−1
x2<0,∵x>0,∴0<x<1,
∴函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数;
当a<0时,令f′(x)=
−ax2+x+a−1
x2>0得-ax2+x-1+a>0,解得x>1或x<
1/a−1(舍去),此时函数f(x)在(1,+∞_上增函数,在(0,1)上是减函数;
当0<a<
1
2]时,令f′(x)=
−ax2+x+a−1
x2>0得-ax2+x-1+a>0,解得1<x<
1
a−1
此时函数f(x)在(1,[1/a−1)上是增函数,在(0,1)和(
1
a−1,+∞)上是减函数…(6分)
(II)证明:由(I)知:a=0时,f(x)=lnx+
1
x]-1在(1,+∞)上是增函数,
∴x>1时,f(x)>f(1)=0
设g(x)=f(x)-(x2-1)=lnx+[1/x]-x2(x>1),则g′(x)=
−(x+1)(2x2−2x+1)
x2
∵2x2-2x+1>0恒成立,∴x>1时,g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上单调递减
∴x>1时,g(x)<g(1)=0,即f(x)<x2-1
∵f(x)>0,∴[1
f(x)>
1
x2−1=
1/2]([1/x−1−
1
x+1])
∴[1
f(2)+
1
f(3)+…+
1
f(n)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;用数学归纳法证明不等式.

考点点评: 本题考查导数知识,考查函数的单调性,考查不等式的证明,考查裂项法求和,属于中档题.

1年前

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