解题思路:(1)由
y=ln(x+1)−
1
2
x(x>−1)
,知
y
/
=
1
x+1
−
1
2
=0⇒x=1
,由此能求出函数y=f(x)-g(x)的极值.(2)
f(x)>
x+t
x+2
⇒t<(x+2)ln(x+1)−x
,令h(x)=(x+2)ln(x+1)-x(x≥1),则
h
/
(x)=
x+2
x+1
+ln(x+1)−1=
1
x+1
+ln(x+1)>0
,由此能求出t的值.
(3)当x>1时,由(1)知
ln(1+x)<
1
2
x+ln2−
1
2
,由(2)知
ln(1+x)>
x+1
x+2
,因为
f(2
k
3
)−3f(k−1)=ln(1+
k
3
+1
k
3
)
,所以
ln(1+
k
3
+1
k
3
)<
1
2
k
3
+ln2<ln2+
1
2
[
1
k(k−1)(k+1)
]
,由此能够证明:
2
3
n<
n
k=1
[f(2
k
3
)−3f(k−1)]<nln2+
5
8
.
证明:(1)∵y=ln(x+1)−
1
2x(x>−1),
∴y/=
1
x+1−
1
2=0⇒x=1,
且当-1<x<1时,y′>0,当x>1时,y′<0
所以,当x=1时,y极大值=ln2−
1
2
(2)f(x)>
x+t
x+2⇒t<(x+2)ln(x+1)−x,
令h(x)=(x+2)ln(x+1)-x(x≥1),
则h/(x)=
x+2
x+1+ln(x+1)−1=
1
x+1+ln(x+1)>0,
∴h(x)在[1,+∞)是单调递增函数,
所以当x=1时,h(x)min=3ln2-1,即t<3ln2-1∈(0,2)
∴t=1.
(3)当x>1时,由(1)知ln(1+x)<
1
2x+ln2−
1
2,
由(2)知ln(1+x)>
x+1
x+2
因为f(2k3)−3f(k−1)=ln(1+
k3+1
k3)
所以当k≥2时,ln(1+
k3+1
k3)<
1
2k3+ln2<ln2+
1
2[
1
k(k−1)(k+1)]<ln2+
1
4[
1
k(k−1)−
1
k(k+1)],
∴
n
k=1[f(2k3)−3f(k−1)]<nln2+
5
8
另一方面,ln(1+
k3+1
k3)>
2k3+1
3k3+1>
2
3,
即
n
k=1[f(2k3)−3f(k−1)]>
2
3n
故:
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查利用导数求闭区间上函数的最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.