解答题已知函数(a∈R).
(1)若函数f(x)在区间[2,+∞)上是单调递增函数,试求实数a的取值范围;
(2)当a=2时,求证:(x>2);
(3)求证:(n∈N*且n≥2).
网友回答
解:(1)因为,若函数f(x)在区间[2,+∞)上是单调递增函数,则f′(x)≥0恒成立,即恒成立,所以.
又x∈[2,+∞),则,所以a≥1.
(2)当a=2时,由(Ⅰ)知函数在[2,+∞)上是增函数,
所以当x>2时,f(x)>f(2),即,则.
令g(x)=2x-4-2ln(x-1),则有,
当x∈(2,+∞)时,有g′(x)>0,
因此g(x)=2x-4-2ln(x-1)在(2,+∞)上是增函数,所以有g(x)>g(2)=0,
即可得到2x-4>2ln(x-1).
综上有(x>2).
(3)在(2)的结论中令,则,
取t=1,2,…,n-1,(n∈N*,n≥2)时,得到(n-1)个不等式,将所得各不等式相加得,,
所以,
即(n∈N*且n≥2)解析分析:(1)先求导函数,要使函数f(x)在区间[2,+∞)上是单调递增函数,则f′(x)≥0恒成立,分离参数可得恒成立,所以,由于x∈[2,+∞),可知,从而问题得解.(2)当a=2时,由(Ⅰ)知函数在[2,+∞)上是增函数,所以当x>2时,f(x)>f(2),从而不等式左边得证,构造函数g(x)=2x-4-2ln(x-1),则有,可知g(x)=2x-4-2ln(x-1)在(2,+∞)上是增函数,所以有g(x)>g(2)=0,从而不等式右边成立,故得证(3)在(2)的结论中令,则,取t=1,2,…,n-1,(n∈N*,n≥2)时,得到(n-1)个不等式,将所得各不等式相加得,即可证得.点评:本题以函数为载体,考查导数的运用,考查函数的单调性,考查利用导数证明不等式,同时考查换元思想,其中利用函数的单调性证明不等式是解题的关键,也是难点.