(2014•荆州模拟)已知函f(x)=x+[m/x+lnx,其中m为常数

1个回答

  • 解题思路:(1)求出原函数的导函数,根据m的范围讨论导函数的单调性,由导函数的符号确定原函数的单调区间;

    (2)不等式f(x)≥3 在x∈(0,1]上恒成立,分离变量m,构造函数,由导数求出函数最大值,则实数m的范围可求;

    (3)由(2)得:

    x+

    2

    x

    +lnx≥3

    在x∈(0,1]上恒成立,换元后得不等式:

    ln(1−

    1

    k

    2

    )>3−(1−

    1

    k

    2

    )−

    2

    1−

    1

    k

    2

    ,累加后利用分组求和得结论.

    (1)f(x)=x+

    m

    x+lnx(x>0),f′(x)=1−

    m

    x2+

    1

    x=

    x2+x−m

    x2,

    当m≤−

    1

    4时f′(x)≥0,函数在(0,+∞)上递增,

    当−

    1

    4<m≤0时,在(0,+∞)上f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,

    当m>0时,在(0,

    −1+

    1+4m

    2)上f′(x)<0,f(x)在(0,

    −1+

    1+4m

    2)上递减,

    在(

    −1+

    1+4m

    2,+∞)上f′(x)>0,f(x)在(

    −1+

    1+4m

    2,+∞)上递增;

    (2)依题:x+

    m

    x+lnx≥3,即m≥3x-x2-xlnx在(0,1]上恒成立,

    令g(x)=3x-x2-xlnx,则g′(x)=3-2x-lnx-1=2-2x-lnx,

    即g′(x)=2(1-x)-lnx,由x∈(0,1]得,g′(x)≥0,从而g(x)在(0,1]递增,

    故gmax(x)=g(1)=2,故m≥2;

    (3)证明:由(2)得:x+

    2

    x+lnx≥3在x∈(0,1]上恒成立

    ⇒lnx≥3−x−

    2

    x在x∈(0,1]时恒成立(x=1时取等号),

    取x=1−

    1

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查导数在求函数最值中的应用,考查了函数构造法和分离变量法,训练了利用分组求和法求数列的和,是难题.