解题思路:(1)先求出函数f(x)=lnx的导函数,利用导函数值等于0求出对应的,并求出对应点的坐标,即可得到切线方程.
(2)先求出其导函数,再求出导函数大于等于0的区间即可得到其单调递增区间,注意是在定义域内找增减区间,要避免出错.
(3)由(2)知a=3时,F(x)=lnx+x2-3x在(1,+∞)上是增函数.从而得出
F(1+
1
n
)>F(1)=−2
.即有
3
a
n
−
a
2
n
<2+ln(1+
1
n
)
.再分别令n=1,2,3,..,n得到n个不等关系,最后利用不等式的性质化简即可.
(1)f(x)=lnx,f′(x)=
1
x,f'(1)=1,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))的切线方程为y=1(x-1),即x-y-1=0.…(4分)
(2)F(x)=lnx+x2-3x,F′(x)=
1
x+2x−3=
2x2−3x+1
x=
(2x−1)(x−1)
x…(6分)
由F′(x)>0⇒0<x<
1
2或x>1,F'(x)<0⇒
1
2<x<1,…(8分)
所以函数F(x)=f(x)+g(x)的单调增区间为(0,
1
2),(1,+∞);减区间为(
1
2,1)…(9分)
(3)由(2)知a=3时,F(x)=lnx+x2-3x在(1,+∞)上是增函数.
所以F(1+
1
n)>F(1)=−2.
所以ln(1+
1
n)+(1+
1
n)2−3(1+
1
n)>−2.
所以3(1+
1
n)−(1+
1
n)2<2+ln(1+
1
n).
即3an−
a2n<2+ln(1+
1
n).…(12分)
所以3a1−
a21<2+ln(1+1),3a2−
a22<2+ln(1+
1
2),3a3−
a23<2+ln(1+
1
3),
…3an−
a2n<2+ln(1+
1
n).
所以3(a1+a2+…+an)−
a21−
a22−…−
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;数列与函数的综合;数列与不等式的综合.
考点点评: 本题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程.切线斜率的求法是先求函数的导函数,切点处的导函数值极为切线斜率,还考查了对数函数的导数,以及利用导数研究函数的单调性等基础知识,考查计算能力,属于中档题.