已知函数f(x)=lnx (1)求函数g(x)=f(x+1)-x的最大值 (2)若对于任意x>0,不等式f(x)≤ax≤

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  • 解1函数g(x)=f(x+1)-x

    =ln(x+1)-x (x>-1)

    求导得g'(x)=1/(x+1)-x=(1-x(x+1))/(x+1)

    =(-x^2-x+1)/(x+1)

    令g'(x)=0

    即-x^2-x+1=0

    即x^2+x-1=0

    解得x=(-1+√5)/2或x=(-1-√5)/2

    故当x属于(-1,(-1+√5)/2)时,g'(x)>0,此时g(x)在(-1,(-1+√5)/2)是增函数

    当x属于((-1+√5)/2,正无穷大)时,g'(x)<0,此时g(x)在((-1+√5)/2,正无穷大)是减函数

    故当x=(-1+√5)/2时,

    函数有最大值y=f((-1+√5)/2)=ln((1+√5)/2)-(-1+√5)/2.

    2由对于任意x>0,不等式f(x)≤ax≤x^2+1恒成立,

    知当x>0,由ax≤x^2+1

    得a≤x+1/x

    由x+1/x≥2√x×1/x=2

    即a≤2

    又由当x>0时,lnx<ax

    即构造函数y=lnx-ax

    当a=0时,y=lnx,知lnx-ax与0大小关系不定

    当a<0时,当x趋向正无穷大时,lnx-ax与0大小关系不定,

    故a≤0时,不适合题意

    当a>0时

    求导得y'=1/x-a=(1-ax)/x

    令y'=0

    即1-ax=0

    即x=1/a

    当x属于(0.1/a)时,y'=(1-ax)/x>0

    当x属于(1/a,正无穷大)时,y'=(1-ax)/x<0

    故当x=1/a时,y有最大值y=ln(1/a)-a×1/a=-lna-1

    则由题知-lna-1≤0

    即lna≥-1

    即a≥1/e.

    故综上知1/e≤a≤2