解答题已知函数和g(x)=x-1-ln(x+1)(I)函数y=f(x)在区间(0,+∞

发布时间:2020-07-09 04:10:01

解答题已知函数和g(x)=x-1-ln(x+1)
(I)函数y=f(x)在区间(0,+∞)上是增函数还是减函数?说明理由;
(II)求证:函数y=g(x)在区间(2,3)上有唯一零点;
(III)当x>0时,不等式xf(x)>kg'(x)恒成立,其中g'(x)是g(x)导函数,求正整数k的最大值.

网友回答

解:(I)函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
由于…(2分)
∵x>0,∴
所以f'(x)<0故函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.…(4分)
(II)因为
所以g(x)在(2,3)上是增函数…(6分)
又g(2)=1-ln3<0,g(3)=2-ln4=2(1-ln2)>0
所以,函数y=g(x)在区间(2,3)上有唯一零点.…(8分)
(III)当x>0时,不等式xf(x)>kg'(x)恒成立
即对于x>0恒成立
设,则…(9分)
由(II)知g(x)=x-1-ln(x+1)在区间(0,+∞)上是增函数,
且g(x)=0存在唯一实数根a,满足a∈(2,3),即a=1+ln(a+1)…(10分)
由x>a时,g(x)>0,h'(x)>0;0<x<a时,g(x)<0,h'(x)<0
知h(x)(x>0)的最小值为
故正整数k的最大值为3.…(12分)解析分析:(I)先求导函数,可以判断f'(x)<0,从而函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数;(II)可以证明g(x)在(2,3)上是增函数,再利零点存在定理即可证明;(III)利用分离参数法得,再求其最值即可.点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,利用分离参数法求解恒成立问题,有一定的综合性.
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