(2012•梅州一模)已知函数f(x)=lnx−a(x−1)x+1.

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  • 解题思路:(1)根据f(x)的解析式求出f(x)的导函数,通分后根据函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,得到分子大于0恒成立,解出2a-2小于等于一个函数关系式,利用基本不等式求出这个函数的最小值,列出关于a的不等式,求出不等式的解集即可得到a的取值范围;

    (2)把所证的式子利用对数的运算法则及不等式的基本性质变形,即要证ln[m/n]-

    2(

    m

    n

    −1)

    m

    n

    +1

    >0,根据(1)得到h(x)在x大于等于1时单调递增,且[m/n]大于1,利用函数的单调性可得证.

    (1)f′(x)=[1/x]-

    a(x+1)−a(x−1)

    (x+1)2=

    (x+1)2−2ax

    x(x+1)2=

    x2+(2−2a)x+1

    x(x+1)2,

    因为f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,所以f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立

    即x2+(2-2a)x+1≥0在(0,+∞)上恒成立,

    当x∈(0,+∞)时,由x2+(2-2a)x+1≥0,

    得:2a-2≤x+[1/x],

    设g(x)=x+[1/x],x∈(0,+∞),

    则g(x)=x+[1/x]≥2

    x•

    1

    x=2,当且仅当x=[1/x]即x=1时,g(x)有最小值2,

    所以2a-2≤2,解得a≤2,所以a的取值范围是(-∞,2];

    (2)要证[m−n/lnm−lnn<

    m+n

    2],只需证

    m

    n−1

    ln

    m

    n<

    m

    n+1

    2,

    即ln[m/n]>

    2(

    m

    n−1)

    m

    n+1,即ln[m/n]-

    2(

    m

    n−1)

    m

    n+1>0,

    设h(x)=lnx-

    2(x−1)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 此题考查学生会利用导函数的正负确定函数的单调区间,掌握不等式恒成立时所满足的条件,会利用基本不等式求函数的最小值,是一道中档题.在证明第(2)时注意利用第(1)问中的结论.