g(x)=ax-[b/x]-2f(x),其中f(x)=lnx,且g(e)=be-[a/e]-2(e为自然对数的底数).

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  • 解题思路:(1)由题意

    g(x)=ax−

    b

    x

    −2lnx

    g(e)=be−

    a

    e

    −2

    可得

    ae−

    b

    e

    −2=be−

    a

    e

    −2

    结合

    e+

    1

    e

    ≠0

    可求a,b的关系

    (2)由(1)知

    g

    (x)=a+

    a

    x

    2

    2

    x

    =

    a

    x

    2

    −2x+a

    x

    2

    ,构造函数h(x)=ax2-2x+a.要使g(x)在(0,+∞)为增函数,只需h(x)在(0,+∞)满足:h(x)≥0恒成立即

    a≥

    2x

    1+

    x

    2

    在(0,+∞)

    上恒成立,利用基本不等式可求[2x

    1+

    x

    2

    得最大值,而

    a≥

    2x

    1+

    x

    2

    得最大值

    (3)证明:①即证:lnx-x+1≤0(x>0),设k(x)=lnx-x-1,由导数可判断x=1为k(x)的极大值点,而k(x)≤k(1)可证,

    ②由①知lnx≤x-1,又x>0,可得

    lnx/x

    x−1

    x

    =1−

    1

    x]令x=n2,得

    ln

    n

    2

    n

    2

    ≤1−

    1

    n

    2

    ,从而可得

    lnn

    n

    2

    1

    2

    (1−

    1

    n

    2

    )

    ,利用该不等式放缩可证

    (1)由题意g(x)=ax−

    b/x−2lnx

    ∵g(e)=be−

    a

    e−2

    ∴ae−

    b

    e−2=be−

    a

    e−2

    ∴(a−b)e+(a−b)

    1

    e=0

    ∴(a−b)(e+

    1

    e)=0

    ∵e+

    1

    e≠0∴a=b

    (2)由(1)知:由题意g(x)=ax−

    b

    x−2lnx(x>0)

    g′(x)=a+

    a

    x2−

    2

    x]=

    ax2−2x+a

    x2

    令h(x)=ax2-2x+a.要使g(x)在(0,+∞)为增函数,只需h(x)在(0,+∞)满足:

    h(x)≥0恒成立.

    即ax2-2x+a≥0

    a≥

    2x

    1+x2在(0,+∞)上恒成立

    又00<

    2x

    x2+1=

    2

    x+

    1

    x≤

    2

    2

    x•

    1

    x=1(x>0)

    所以a≥1

    (3)证明:①即证:lnx-x+1≤0(x>0),

    设k(x)=lnx-x-1,则k′(x)=

    1

    x−1=

    1−x

    x.

    当x∈(0,1)时,k′(x)>0,∴k(x)为单调递增函数;

    当x∈(1,+∞)时,k′(x)<0,∴k(x)为单调递减函数;

    ∴x=1为k(x)的极大值点,

    ∴k(x)≤k(1)=0.

    即lnx-x+1≤0,∴lnx≤x-1.

    ②由①知lnx≤x-1,又x>0,

    ∴[lnx/x≤

    x−1

    x=1−

    1

    x]

    ∵nn∈N*,n≥2,令x=n2,得

    lnn2

    n2≤1−

    1

    点评:

    本题考点: 函数与方程的综合运用.

    考点点评: 本题主要考查了利用函数的导数判断函数的单调性、函数的极值的求解及利用放缩法证明不等式,还要注意裂项求和在解题中的应用,属于综合性试题

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