解题思路:(1)求导得到g′(x),利用导数的几何意义即可得出;
(2)利用(1)用a表示b,得到g′(x),通过对a分类讨论即可得到其单调性;
(3)证法一:由(2)知当a=1时,函数g(x)=lnx+x2-3x在(1,+∞)单调递增,可得lnx+x2-3x≥g(1)=-2,即lnx≥-x2+3x-2=-(x-1)(x-2),
令
x=1+
1
n
,n∈
N
*
,则
ln(1+
1
n
)>
1
n
−
1
n
2
,利用“累加求和”及对数的运算法则即可得出;
证法二:通过构造数列{an},使其前n项和Tn=ln(1+n),则当n≥2时,
a
n
=
T
n
−
T
n−1
=ln(
1+n
n
)=ln(1+
1
n
)
,显然a1=ln2也满足该式,
故只需证
ln(1+
1
n
)>
n−1
n
2
=
1
n
−
1
n
2
,令
x=
1
n
,即证ln(1+x)-x+x2>0,记h(x)=ln(1+x)-x+x2,x>0,再利用(2)的结论即可;
证法三:令φ(n)=ln(1+n)-
n
i=1
i−1
i
2
,则
φ(n+1)−φ(n)=ln(n+2)−
n
(n+1)
2
−ln(n+1)
=
ln(1+
1
n+1
)−
1
n+1
+
1
(n+1)
2
,
令
x=1+
1
n+1
,则x∈(1,2],
1
n+1
=x−1,n∈
N
*
,记h(x)=lnx-(x-1)+(x-1)2=lnx+x2-3x+2,利用(2)的结论即可.
(1)依题意得g(x)=lnx+ax2+bx,
则g′(x)=
1
x+2ax+b,
由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g'(1)=1+2a+b=0,∴b=-2a-1.
(2)由(1)得g′(x)=
2ax2−(2a+1)x+1
x=
(2ax−1)(x−1)
x,
∵函数g(x)的定义域为(0,+∞),
∴①当a≤0时,2ax-1<0在(0,+∞)上恒成立,
由g'(x)>0得0<x<1,由g'(x)<0得x>1,
即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;
②当a>0时,令g'(x)=0得x=1或x=
1
2a,
若[1/2a<1,即a>
1
2]时,由g'(x)>0得x>1或0<x<
1
2a,由g'(x)<0得[1/2a<x<1,
即函数g(x)在(0,
1
2a),(1,+∞)上单调递增,在(
1
2a,1)单调递减;
若
1
2a>1,即0<a<
1
2]时,由g'(x)>0得x>
1
2a或0<x<1,由g'(x)<0得1<x<
1
2a,
即函数g(x)在(0,1),(
1
2a,+∞)上单调递增,在(1,
1
2a)单调递减;
若[1/2a=1,即a=
1
2]时,在(0,+∞)上恒有g'(x)≥0,
即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
综上得:当a≤0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;
当0<a<
1
2时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在(1,
1
2a)单调递减;在(
1
2a,+∞)上单调递增;
当a=
1
2时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
当a>
1
2时,函数g(x)在(0,
1
2a)上单调递增,在(
1
2a,1)单调递
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程;不等式的证明.
考点点评: 熟练掌握导数的几何意义、分类讨论、利用导数研究函数的单调性、善于利用已经证明的结论、“累加求和”及对数的运算法则、“分析法”、“构造法”等是解题的关键.