设函数f(x)=x2+14,g(x)=12ln(2ex),(其中e为自然底数);

1个回答

  • 解题思路:(1)表示出y=f(x)-g(x),用导数判断其单调性,根据单调性即可求出最小值;

    (2)由(Ⅰ)知f([1/2])=g([1/2])=[1/2],从而得h([1/2])=[1/2],于是h(x)可表示为关于k的一次函数,根据f(x)≥h(x)恒成立可求得k值,从而可求得h(x)表达式,再验证h(x))≥g(x)对一切x>0恒成立即可;

    (3)由(Ⅱ)先证{an}递减且[1/2]<an<1(n≥2),然后进行放缩:(ak-ak+1)•ak+1

    (

    a

    k

    a

    k+1

    )•

    a

    k

    +

    a

    k+1

    2

    =

    a

    k

    2

    a

    k+1

    2

    2

    ,求和利用上述结论即可证明;

    (Ⅰ)y=f(x)-g(x)的定义域为{x|x>0},y=f(x)-g(x)=x2+

    1

    4−

    1

    2ln(2ex),

    y′=2x-[1/2x]=

    4x2−1

    2x,易知0<x<[1/2]时y′<0,x>[1/2]时y′>0,

    所以y=f(x)-g(x)在(0,[1/2])上递减,在([1/2],+∞)上递增,

    所以x=[1/2]时y=f(x)-g(x)取得最小值为0.

    (Ⅱ)由(Ⅰ)知,f([1/2])=g([1/2])=[1/2],所以h([1/2])=[1/2],

    所以可设h(x)=kx+[1/2]-[k/2],代入f(x)≥h(x),得x2−kx+

    k

    2-[1/4]≥0恒成立,

    所以△=(k-1)2≤0,所以k=1,h(x)=x,

    设G(x)=x-[1/2]ln(2ex),则G′(x)=1-[1/2x],

    当0<x<[1/2]时G′(x)<0,当x>[1/2]时G′(x)>0,易知G(x)≥G([1/2])=0,即h(x)≥g(x)对一切x>0恒成立;

    综上,存在h(x)=x符合题目要求,它恰好是y=f(x),y=g(x)图象的公切线.

    (Ⅲ) 先证 {an}递减且[1/2]<an<1(n≥2);

    由(Ⅱ)知g(x)≤x,所以an=g(an-1)≤an-1,即{an}为递减数列;

    又a1=1,a2=

    1

    2ln2+

    1

    2>

    1

    2,所以a3=g(a2)>g(

    1

    2)=

    1

    2,…

    因为当ak>[1/2]时总有ak+1=g(ak)>g(

    1

    2)=

    1

    2,

    所以[1/2]<…<an<an-1<…<a1=1;

    所以

    n

    k=1(ak−ak+1)•ak+1<

    n

    k=1(ak−ak+1)•

    ak+ak+1

    2=

    n

    k=1

    ak2−ak+12

    2=

    a12−an+12

    2<

    1−

    1

    4

    2=[3/8].

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题;数列与不等式的综合.

    考点点评: 本题考查利用导数求函数的最值、函数恒成立及数列与不等式的综合问题,考查学生分析问题解决问题的能力,本题综合性强,难度大,对学生能力要求较高.