已知函数f(x)=lnx+[a/x+1]-[a/2](a∈R)

1个回答

  • 解题思路:(1)把a=1代入函数解析式,求出导函数得到f′(1),再求出f(1)的值,利用直线方程的点斜式得切线方程;

    (2)由原函数的导函数在(0,+∞)上大于等于0恒成立得到

    a≤x+

    1

    x

    +2

    对x∈(0,+∞)上恒成立,然后利用基本不等式求得不等式右边的最小值,则a的范围可求;

    (3)利用分析法把要证明的不等式转化为证明

    x

    1

    x

    2

    −1<(

    x

    1

    x

    2

    +1)ln

    x

    1

    x

    2

    ,令

    x

    1

    x

    2

    =t (t>1)

    换元后引入辅助函数h(t)=(t+1)lnt-t+1(t>1),然后利用导数证明.

    (1)当a=2时,f(x)=lnx+[2/x+1−1,

    f′(x)=

    1

    x−

    2

    (x+1)2] (x>0),

    ∴k=f′(1)=

    1

    2.

    由f(1)=0,

    ∴求函数f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为x-2y-1=0;

    (2)∵f(x)=lnx+[a/x+1]-[a/2],

    ∴f′(x)=

    1

    x−

    a

    (x+1)2=

    (x+1)2−ax

    x(x+1)2 (x>0).

    由题意得(x+1)2-ax≥0对x∈(0,+∞)上恒成立,

    ∴a≤x+

    1

    x+2对x∈(0,+∞)上恒成立,

    ∴a≤(x+

    1

    x+2)min,

    ∵x+

    1

    x+2≥2

    x•

    1

    x+2=4 (当且仅当x=1时取等号),

    ∴a≤4;

    (3)证明:∵x1>x2>0,

    ∴lnx1-lnx2>0.

    要证

    x1−x2

    lnx1−lnx2<x1+x2,

    只要证x1-x2<(x1+x2)(lnx1-lnx2),

    即证x1−x2<(x1+x2)ln

    x1

    x2,

    也就是证

    x1

    x2−1<(

    x1

    x2+1)ln

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查利用导数研究曲线上某点处的切线方程,考查了利用导数研究函数的单调性.训练了利用换元法和构造函数法证明不等式,是压轴题.