已知函数f(x)=ex-ax-1(a为实数),g(x)=lnx-x.

1个回答

  • 解题思路:(1)求出函数f(x)=ex-ax-1得导数,对参数a的范围进行讨论得出函数的单调区间.

    (2)利用导数解决即可.

    (3)由(2)知g(x)≤g(1)=-1.,即lnx-x≤-1,lnx≤x-1,(x>0),∵n∈N+,n≥2,∴lnn2≤n2-1,得到

    ln

    n

    2

    n

    2

    n

    2

    −1

    n

    2

    =

    1−

    1

    n

    2

    再利用裂项法求和,即可得出不等式.

    由已知,得f′(x)=ex-a,当a≤0时,f′(x)>0恒成立,函数f(x)在R上单调递增.

    当a>0时,由f′(x)>0,可得x>lna,由f′(x)<0,可得x<lna,故函数f(x)在[lna,+∞)上单调递增,在(-∞,lna]上单调递减,

    (2)函数g(x)的定义域为(0,+∞),g′(x)=[1/x−1当0<x<1,g′(x)>0,当x>1,g′(x)<0,所以g(x)在x=1取得极大值g(1)=-1.

    (3)由(2)知g(x)≤g(1)=-1.,即lnx-x≤-1,lnx≤x-1,(x>0),∵n∈N+,n≥2,∴lnn2≤n2-1,得到

    lnn2

    n2]≤

    n2−1

    n2=1−

    1

    n2

    ln22

    22+

    ln32

    32+…+

    lnn2

    n2≤(1−

    1

    22)+(1−

    1

    32)+…(1−

    1

    n2)=(n-1)-([1

    22+

    1

    32+…+

    1

    n2)<(n-1)-[

    1/2×3]+[1/3×4]+…+

    1

    n×(n+1)]

    =(n-1)-([1/2−

    1

    3])+[1/3−

    1

    4]+…+(

    1

    n−

    1

    n+1)]=(n-1

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性,求函数的最值(极值).不等式的证明.本题的关键是利用(2)做铺垫,构造出基础不等式到lnn2n2≤n2−1n2=1−1n2.