解题思路:(1)把a=0代入函数解析式,然后直接利用导数求最小值;
(2)把
f(p+1)−f(q+1)
p−q
化为
f(p+1)−f(q+1)
(p+1)−(q+1)
,表示点(p+1,f(p+1))与点(q+1,f(q+1))连线的斜率,即函数图象在区间(2,3)任意两点连线的斜率大于1,即f′(x)=2ax+lnx+1>1在x∈(2,3)内恒成立.然后利用分离变量法结合导数得答案;
(3)由(2)得,
−
lnx
x
≥g(e)
,即得到[lnx
x
3
≤
1/e
1
x
2
],然后利用错位相减法求数列的和,放缩后得答案.
(1)∵a=0时,f(x)=xlnx(x>0),
由f′(x)=1+lnx>0,得x>
1
e,
∴f(x)在(0,
1
e)上递减,在(
1
e,+∞)上递增.
∴f(x)min=f(
1
e)=−
1
e;
(2)
f(p+1)−f(q+1)
p−q=
f(p+1)−f(q+1)
(p+1)−(q+1),
表示点(p+1,f(p+1))与点(q+1,f(q+1))连线的斜率,又1<p<2,1<q<2,
∴2<p+1<3,2<q+1<3,即函数图象在区间(2,3)任意两点连线的斜率大于1,
即f′(x)=2ax+lnx+1>1在x∈(2,3)内恒成立.
∴当x∈(2,3)时,2a≥−
lnx
x恒成立.
∴2a≥(−
lnx
x)max.
设g(x)=−
lnx
x,x∈(2,3),
则g′(x)=
lnx−1
x2.
若g′(x)=0,则x=e.
当2<x<e时,g′(x)<0,g(x)在(2,e)上单调递减;当e<x<3时,g′(x)>0,g(x)在(e,3)上单调递增.
又g(2)=−
ln2
2>g(3)=−
ln3
3,
∴2a≥−
ln2
2.
故a≥−
ln2
4;
(3)由(2)得,−
lnx
x≥g(e),
∴[lnx/x≤
1
e],
∴[lnx
x3≤
1/e
1
x2],
∴[ln2
23+
ln3
33+…+
lnn
n3≤
1/e(
1
22+
1
32+…+
1
n2),
又
1
22+
1
32+…+
1
n2<
1
1×2+
1
2×3+…+
1
(n−1)n]=(1−
1
2)+(
1
2−
1
3)+…+(
1
n−
1
n+1)=1-[1/n<1,
∴
ln2
23]+[ln3
33+
ln
43+…+
lnn
n3<
1/e].
点评:
本题考点: 函数恒成立问题;利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本题考查了函数恒成立问题,考查了利用导数求函数的最值,训练了裂项相消法求数列的和,是压轴题.
1年前
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