已知f(x)=ln(x+1)-ax(a∈R)

1个回答

  • 解题思路:(1)由f(x)=ln(x+1)-ax(a∈R),a=1,知

    f

    (x)=

    1

    1+x

    −1=

    −x

    1+x

    ,由此能求出f(x)在定义域上的最大值.

    (2)y=f(x)在x∈[1,+∞)上恒有f(x)<0,等价于

    a>

    ln(x+1)

    x

    恒成立,由此能够求出a的取值范围.

    (3)要证

    1

    2

    +1+1

    1

    2

    +1

    2

    2

    +2+1

    2

    2

    +2

    3

    2

    +3+1

    3

    2

    +3

    •…•

    n

    2

    +n+1

    n

    2

    +n

    <e

    ,只需证

    ln(1+

    1

    1

    2

    +1

    )+ln(1+

    1

    2

    2

    +2

    )+…+ln(1+

    1

    n

    2

    +n

    )<1

    ,由此能够得到证明.

    (1)∵f(x)=ln(x+1)-ax(a∈R),a=1,

    ∴f′(x)=

    1

    1+x−1=

    −x

    1+x,

    由f′(x)=

    −x

    1+x>0,得-1<x<0;由f′(x)=

    −x

    1+x<0,得x>0;

    所以y=f(x)在(-1,0)为增,在(0,+∞)为减,

    所以x=0时,f(x)取最大值0.

    (2)y=f(x)在x∈[1,+∞)上恒有f(x)<0,

    等价于a>

    ln(x+1)

    x恒成立,

    设g(x)=

    ln(x+1)

    x⇒g′(x)=

    x

    1+x−ln(x+1)

    x2,

    设h(x)=

    x

    1+x−ln(x+1)⇒h′(x)=

    1

    (1+x)2−

    1

    1+x=

    −x

    (1+x)2<0(x≥1),

    所以h(x)是减函数,所以h(x)≤h(1)=

    1

    2−ln2<0(4>e⇒2>e

    1

    2),

    所以g(x)是减函数,gmax(x)=g(1),所以a>ln2

    (3)要证

    12+1+1

    12+1•

    22+2+1

    22+2•

    32+3+1

    32+3•…•

    n2+n+1

    n2+n<e,

    只需证ln

    12+1+1

    12+1+ln

    22+2+1

    22+2+…+ln

    n2+n+1

    n2+2<1

    只需证ln(1+

    1

    12+1)+ln(1+

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;函数恒成立问题;对数函数图象与性质的综合应用.

    考点点评: 本题考查函数的最大值的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,考查不等式的证明.解题时要认真审题,仔细解答,注意等价转化思想的合理运用.