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设函数f(x)=(x-1)2+blnx,其中b为常数. (1)当b>时,判断函数...

设函数f(x)=(x-1)2+blnx,其中b为常数.
(1)当b>manfen5.com 满分网时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;
(2)当b≤0时,求f(x)的极值点并判断是极大值还是极小值;
(3)求证对任意不小于3的正整数n,不等式manfen5.com 满分网<ln(n+1)-lnn<manfen5.com 满分网都成立.
(1)先确定f(x)的定义域,求出f(x)的导函数,进而导函数大于0,可得函数在定义域内单调递增; (2)令f(x)的导函数等于0,求出此时符合定义域的解,然后利用这个解把(0,+∞)分成两段,讨论导函数的正负得到函数f(x)的增减性,根据f(x)的增减性即可得到函数的唯一极小值; (3)确定f(x)在(0,)为减函数,根据当n≥3时,0<1<1+≤<,可得当n≥3时,恒有ln(n+1)-lnn>;令函数h(x)=(x-1)-lnx(x>0),则x∈[1,+∞)时,h(x)为增函数,由此可知结论成立. (1)【解析】 由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)= ∴当b>时,f'(x)>0,函数f(x)在定义域(0,+∞)上单调递增; (2)【解析】 当b≤0时,f′(x)=0有两个不同解,, ∵≤0,,∴舍去x1, 此时 f'(x),f(x)随x在在定义域上的变化情况如下表: x (0,x1) x2 (x2,+∞) f′(x) - + f(x) 减 极小值 增 由此表可知:b≤0时,f(x)有惟一极小值点, (3)证明:由(2)可知当b=-1时,函数f(x)=(x-1)2-lnx,此时f(x)有惟一极小值点:x= 且x∈(0,)时,f'(x)<0,f(x)在(0,)为减函数. ∵当n≥3时,0<1<1+≤< ∴恒有f(1)>f(1+),即恒有0>-ln(1+)=-[ln(n+1)-lnn]. ∴当n≥3时,恒有ln(n+1)-lnn> 令函数h(x)=(x-1)-lnx(x>0)则h′(x)= ∴x>1时,h′(x)>0,又h(x)在x=1处连续, ∴x∈[1,+∞)时,h(x)为增函数 ∵n≥3时,1<1+,∴h(1+)>h(1),即 ∴ln(n+1)-lnn=ln(1+)< 综上,对任意不小于3的正整数n,不等式<ln(n+1)-lnn<都成立.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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