已知函数f(x)=1nx,g(x)=2−ax(a为实数)

已知函数f(x)=1nx,g(x)=2−
a
x
(a
为实数)
(Ⅰ)当a=1时,求函数F(x)=f(x)-g(x)的最小值;
(Ⅱ)若方程F(x)=f(x)-g(x)=0在区间[1,e2]上有解,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)已知an=2f(2n+1)−f(n)−f(n+1),n∈N*,求证:数列{an}的前n项和Sn
3
4
n+
1
60
虎之助 1年前 已收到1个回答 举报

hehe颖子 种子

共回答了13个问题采纳率:92.3% 举报

解题思路:(Ⅰ)把a=1代入g(x)可以得到F(x),对其进行求导,求出极值点,研究其单调性,从而求出最小值;
(Ⅱ)不知道a的值,同样对F(x)进行求导,根据方程F(x)=f(x)-g(x)=0在区间[1,e2]上有解,说明F(x)=0,有解,分离常数可得a=2x-xlnx,令h(x)=2x-xlnx,利用导数研究函数h(x)的值域即可;
(Ⅲ)已知an=2f(2n+1)−f(n)−f(n+1),n∈N*,对其进行代入求出通项公式an,利用第一问的结论lnx≥1-[1/x],利用此不等式进行放缩证明即可;

(Ⅰ)当a=1时,F(x)=f(x)-g(x)=lnx+[1/x]-2,
F′(x)=[1/x]+[−1
x2=
x−1
x2,令F′(x)=0,得x=1,
F(x)在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,
所以F(x)的最小值为-1;
(Ⅱ)F(x)=f(x)-g(x)=lnx+
a/x]-2=0,x∈[1,e2]
∴a=2x-xlnx,h′(x)=2-1-lnx=1-lnx,
令h′(x)=0,解得x=e,列表,

∴a∈[0,e];
(Ⅲ)设an=2f(2n+1)-f(n)-f(n+1)=2ln(2n+1)-lnn-ln(n+1)=ln
4n2+4n+1
n(n+1)
由(Ⅰ)知lnx≥1-[1/x](当且仅当x=1时取等号),
∴an>1-
n(n+1)
4n2+4n+1=[3/4]+[1/4][1
(2n+1)2>
3/4]+[1/4][1
(2n+1)(2n+3)
=
3/4]+[1/8]([1/2n+1]-[1/2n+3]),
Sn-
n

k=1ak>[3/4]n+[1/8]([1/3]−
1
5+[1/5]-

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;数列与函数的综合.

考点点评: 此题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值问题,第一问为特殊情况,第二问为一般情况带有参数,用到了常数分离法与转化的数学思想,是一道综合题;

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 4.157 s. - webmaster@yulucn.com