已知函数f(x)=kx−(k+1)x

1个回答

  • 解题思路:(1)对函数求导数可得

    f′(x)=

    k+1

    x

    2

    ,由已知得,f′(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立,可得结果.

    (2)本题的思路较为清晰,那就是构造函数,令

    g(x)=lnx+

    3

    x

    −2

    ,利用导数

    g′(x)=

    x−3

    x

    2

    转化为函数的最值问题易得结论.

    (3)在(2)的基础上来解答本题很容易解决,由(2)得

    lnx>2−

    3

    x

    ,于是求出通项an=ln[n(n+1)]的关系,然后利用数列求和的裂项相消法可得结论.

    (1)∵f(x)=k−

    k+1

    x,∴f′(x)=

    k+1

    x2

    ∵f(x)是(0,+∞)上的增函数,∴f′(x)=

    k+1

    x2≥0对x∈(0,+∞)恒成立.

    ∴k+1≥0,得k≥-1

    而k=-1时f′(x)=0,f(x)=-1为常函数,不满足条件,

    ∴k>-1

    (2)证明:当k=2时,∵f(x)=2−

    3

    x

    ∴不等式f(x)<lnx对任意x>0恒成立,等价于lnx+

    3

    x−2>0对任意x>0恒成立.

    令g(x)=lnx+

    3

    x−2,则g′(x)=

    x−3

    x2

    ∴g(x)在(0,3)上递减,在(3,+∞)上递增,

    ∴g(x)≥g(3)=ln3-1>0,即lnx+

    3

    x−2>0对任意x>0恒成立.

    ∴不等式f(x)<lnx对任意x>0恒成立.

    (3)证明:由(2)知,lnx+

    3

    x−2>0对任意x>0恒成立,即lnx>2−

    3

    x.

    ∵n∈N*

    ∴ln[n(n+1)]>2−

    3

    n(n+1)=2−3(

    1

    n−

    1

    n+1),

    ∴ln(1×2)+ln(2×3)+…+ln[n(n+1)]>2n-3(1−

    1

    2+

    1

    2−

    1

    3+…+

    1

    n−

    1

    n+1)=2n-3(1−

    1

    n+1)>2n-3

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;函数的单调性与导数的关系;数列的应用.

    考点点评: 本题考查导数在解决问题中的应用,解题的关键求出函数的导数f′(x)≥0恒成立来解答参数k的值,本题第二小题是一个恒成立的问题,恒成立的问题一般转化最值问题来求解,本题即转化为用单调性求函数在闭区间上的最值的问题.在(3)中的构造法解决问题时要对由函数到数列的特殊化要求,思路要认真严谨,避免过度太大,导致解题粗枝大叶的现象发生.