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已知函数,. (I)当a=2时,求函数f(x)的单调区间; (II)若函数F(x...

已知函数manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
(I)当a=2时,求函数f(x)的单调区间;
(II)若函数F(x)=f(x)-g(x)在区间[1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
( III)证明:manfen5.com 满分网对任意的n∈N*成立.
(I)a=2,代入f(x),利用导数研究函数的单调性问题; (II)已知函数F(x)=f(x)-g(x)在区间[1,+∞)上单调递增,将问题转化为F′(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,再利用常数分离法进行证明; (III)要证明,可以令新的函数f(x)=2x+1+-x(x+1)ln2-ln2+3,对其进行求导,利用导数研究其导数,利用导数研究其最值,从而求解; 【解析】 (I)a=2,可得, 可得f′(x)==,(x>0) 若f′(x)>0,可得x>,f(x)为增函数; 若f′(x)<0,可得0<x<,f(x)为减函数; 函数f(x)的单调增区间:(,+∞]; 函数f(x)的单调减区间:(0,); (II)函数F(x)=f(x)-g(x)=+ax+lnx--3lnx =+ax-2lnx- F′(x)=+a-+=≥0, 在区间[1,+∞)上大于等于0, 等价于-1+ax2-2x+a+1≥0, 可得a≥,求y=的最大值即可, 因为y在[1,+∞)上为减函数,所以y≤=1, ∴a≥1; ( III)令f(x)=2x+1+-x(x+1)ln2-ln2+3,(x≥1) 可得f′(x)=2x+1ln2--2xln2-ln2 =ln2(2x+1--2x-1), 令g(x)=2x+1--2x-1, ∴g′(x)=2x+1ln2+-2,x≥1, 可得g′(x)>g′(1)=4ln2+-2>0, g(x)为增函数,g(x)>g(1)=4-2-1=, ∴f(x)为增函数, ∴f(x)>f(1)=4+-2ln2+3=-2ln2>0, ∴,即证;
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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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