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已知函数f(x)=x-ln(x+a).(a是常数) (Ⅰ)求函数f(x)的单调区...

已知函数f(x)=x-ln(x+a).(a是常数)
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当y=f(x)在x=1处取得极值时,若关于x的方程f(x)+2x=x2+b在[0.5,2]上恰有两个不相等的实数根,求实数b的取值范围;
(Ⅲ)求证:当n≥2,n∈N+manfen5.com 满分网
(I)①求f′(x)②解不等式f′(x)>0得单增区间③f′(x)<0得单调递减区间 (II)①f'(1)=0,得a=0  f(x)=x-lnx, ②f(x)+2x=x2+b,即x-lnx+2x=x2+b,∴x2-3x+lnx+b=0, ③【0.5,2]上有两根则f(x)两次穿过x轴:g(0.5)≥0,g(1)<0,g(2)≥0可解b范围(III)由(I)和(II)可知a=0,x∈[0.5,+∞) f(x)≥f(1),即lnx≤x-1 ∴x>1时,lnx<x-1令x=1+得ln(1+)<, ∴n≥2,加以变形便有所求证明 【解析】 (Ⅰ)由已知由函数f(x)的定义域为x>-a,, ∵-a<-a+1, ∴由f'(x)>0,得x>-a+1, 由f'(x)<0,得-a<x<-a+1, 所以函数f(x)的减区间为(-a,-a+1),增区间为(-a+1,+∞).(4分) (II)由题意,得f'(1)=0, ∴a=0.(5分) ∴由(Ⅰ)知f(x)=x-lnx, ∴f(x)+2x=x2+b,即x-lnx+2x=x2+b, ∴x2-3x+lnx+b=0, 设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0), 则g'(x)=2x-3+ 当变化时,g'(x),g(x)的变化情况如下表:(6分) ∵方程f(x)+2x=x2+b在[0.5,2]上恰有两个不相等的实数根, ∴,∴, ∴+ln2≤b<2,即.(8分) (III)由(I)和(II)可知当时,f(x)≥f(1), 即lnx≤x-1, ∴当x>1时,lnx<x-1.(10分) 令(n≥2,n∈N*), 则. 所以当n≥2,n∈N*时, , 即, ∴.(12分)
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考点分析:
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已知函数f(x)=ln(ax+1)+x2-ax,a>0,
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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