解题思路:(1)当x=1时,y=0,代入f(x)=a•lnx+bx2+x得b=-1,再利用切线的几何意义求得a值,最后写出函数的解析式即可;
(2)由(1)得函数
y=
1
2
f(x)+
x(x−1)
2
=lnx,它的反函数为p(x)=ex,求其导数,利用导数大于0原函数是增函数,导数小于0原函数是减函数,进而求出函数t(x)的最大值.
(3)由(2)得p(x)(1-x)≤1,从而有当x<1时,有p(x)≤[1/1−x],将原不等式转化成不等式n-([1/2]+[1/3]+[1/4]+…+[1/n+1])<n-2010,利用调和级数的和,从而得到取N=[e2010+C],当n>N时,不等式
p(−1)+p(−
1
2
)+p(−
1
3
) +p(−
1
n
) <n−2011
恒成立.
(1)当x=1时,y=0,代入f(x)=a•lnx+bx2+x得b=-1,
f′(x)=[a/x]-2x+1,由切线方程知f′(1)=1,∴a=2,
故f(x)=2lnx-x2+x.
(2)由(1)得函数y=
1
2f(x)+
x(x−1)
2=lnx,它的反函数为p(x)=ex,
∴t(x)=ex•(1-x),
∴t′(x)=-ex•x,
当t′(x)=0时,x=0,当t′(x)>0时,x>0,当t′(x)<0时,x<0.
∴t(x)=ex•(1-x)在区间(-∞,0)上是减函数,在区间(0,+∞)上是增函数,
∴当x=0时,函数t(x)的最大值为1.
(3)由(2)得p(x)(1-x)≤1,
∴当x<1时,有p(x)≤[1/1−x]
不等式p(−1)+p(−
1
2)+p(−
1
3) +…+p(−
1
n) <
1
2+
1
1+
1
2+
1
1+
1
3+…+
1
1+
1
n
=[1/2]+[2/3]+[3/4]+…+[n/n+1]
=(1-[1/2])+(1-[1/3])+(1-[1/4])+…(1-[1/n+1])
=n-([1/2]+[1/3]+[1/4]+…+[1/n+1])≈n-ln(n+1)+C(C=0.57722…一个无理数,称作欧拉初始)
当n-ln(n+1)+C<n-2010时,原不等式恒成立,
故只须ln(n+1)>2010+C,即n+1>e2010+C,也即n>e2010+C-1,
故取N=[e2010+C],当n>N时,不等式p(−1)+p(−
1
2)+p(−
1
3) +p(−
1
n) <n−2011恒成立.
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数解析式的求解及常用方法;反函数;利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究曲线上某点切线方程、反函数、不等式的证明等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.