(2014•湖北模拟)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=[1/2x2+12].

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  • 解题思路:(Ⅰ)把f(x),g(x)的解析式代入F(x)=f(x)+g(x),求出F(1)的值,对F(x)求导后得到F′(1),然后由直线方程的点斜式得切线方程;

    (Ⅱ)构造辅助函数G(x)=ef(x)-g(x),代入f(x)和g(x)的解析式后对G(x)两次求导,然后结合G′(1)=0,可得当x∈(0,1)时,G′(1)<0,当x∈(1,+∞)时,G′(1)>0,由此可知G(x)min=G(1)=0,说明G(x)≥0,即ef(x)≥g(x)对任意的x∈(0,+∞)恒成立;

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知

    x

    x

    1

    2

    x

    2

    +

    1

    2

    ,分别取x等于a,b,c后把不等式

    (b+c)

    2

    a

    a

    +1

    +

    (c+a)

    2

    b

    b

    +1

    +

    (a+b)

    2

    c

    c

    +1

    放大为

    2[

    (b+c)

    2

    2

    a

    2

    +

    b

    2

    +

    c

    2

    +

    (c+a)

    2

    a

    2

    +2

    b

    2

    +

    c

    2

    +

    (a+b)

    2

    a

    2

    +

    b

    2

    +2

    c

    2

    ]

    ,然后利用柯西不等式加以证明.

    (Ⅰ)F(x)=f(x)+g(x)=xlnx+

    1

    2x2+

    1

    2,

    F′(x)=1+lnx+x,

    则F(1)=1,F′(1)=2,

    ∴F(x)图象在x=1处的切线方程为y-1=2(x-1),

    即2x-y-1=0;

    (Ⅱ)令G(x)=ef(x)−g(x)=exlnx−

    1

    2x2−

    1

    2,

    则G′(x)=exlnx(1+lnx)-x,

    ∴G″(x)=exlnx(1+lnx)2+exlnx•

    1

    x−1=exlnx(1+lnx)2+e(x−1)lnx−1,

    ∵x-1与lnx同号,

    ∴(x-1)lnx≥0,

    ∴e(x-1)lnx-1≥0

    ∴G′′(x)>0,

    ∴G′(x)在(0,+∞)单调递增,

    又G′(1)=0,∴当x∈(0,1)时,G′(1)<0;当x∈(1,+∞)时,G′(1)>0.

    ∴G(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,

    ∴G(x)min=G(1)=0.

    ∴G(x)≥0,即ef(x)≥g(x)对任意的x∈(0,+∞)恒成立;

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知xx≥

    1

    2x2+

    1

    2,

    (b+c)2

    aa+1+

    (c+a)2

    bb+1+

    (a+b)2

    cc+1≤

    (b+c)2

    1

    2a2+

    3

    2+

    (c+a)2

    1

    2b2+

    3

    2+

    (a+b)2

    1

    2c2+

    3

    2

    =2[

    (b+c)2

    2a2+b2+c2+

    (c+a)2

    a2+2b2

    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极值.

    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,训练了利用函数构造法证明不等式,考查了利用导数求函数的最值,对于(Ⅱ)的证明,能够想到两次求导是关键,(Ⅲ)的证明借助于(Ⅱ)中的不等式,两次放缩难度较大,是综合性较强的题目.