解答题已知函数f(x)=+lnx
(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求正实数a的取值范围;
(Ⅱ)设a>1,b>0,求证:<ln<.
网友回答
(Ⅰ)解:,a>0,
因为函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,所以对x∈[1,+∞)恒成立,
即:ax-1≥0对x∈[1,+∞)恒成立,亦即对x∈[1,+∞)恒成立,
,即a≥1.
故正实数a的取值范围是[1,+∞).
(Ⅱ)证明:一方面,由(1)知,在[1,+∞)上是增函数,
所以,即,即.
另一方面,设函数g(x)=x-lnx(x>1),g′(x)=1-=>0(x>1),
所以g(x)在(1,+∞)上是增函数,
又g(1)=1>0,当x>1时,g(x)>g(1)>0,所以x>lnx,则ln<.
综上,<ln<.解析分析:(Ⅰ)求出f′(x),函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,则有f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,进而可转化为函数的最值问题解决;(Ⅱ)根据f(x)在[1,+∞)上为增函数,可得f()>f(1),从而可证明;构造函数g(x)=x-lnx(x>1),易判g(x)在(1,+∞)上是增函数,可得x>1时g(x)>g(1),由此可证明ln<.点评:本题考查导数与函数单调性的关系以及应用导数证明不等式问题.f′(x)≥0(不恒为0)是可导函数f(x)在某区间上递增的充要条件.