(2014•天津模拟)已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2+bx,函数g(x)的图象在点(1,g(1))

1个回答

  • 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),

    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

    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;

    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.