解答题设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x)(1)若关于x的不等式f(x)-m

发布时间:2020-07-09 04:55:17

解答题设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x)
(1)若关于x的不等式f(x)-m≥0在[0,e-1]有实数解,求实数m的取值范围.
(2)设g(x)=f(x)-x2-1,若关于x的方程g(x)=p至少有一个解,求p的最小值.
(3)证明不等式:(n∈N*).

网友回答

(1)解:依题意得f(x)max≥m,x∈[0,e-1]
∵,而函数f(x)的定义域为(-1,+∞)
∴f(x)在(-1,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,
∴f(x)在[0,e-1]上为增函数,∴
∴实数m的取值范围为m≤e2-2
(2)解:g(x)=f(x)-x2-1=2x-2ln(1+x)=2[x-ln(1+x)],∴
显然,函数g(x)在(-1,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数
∴函数g(x)的最小值为g(0)=0
∴要使方程g(x)=p至少有一个解,则p≥0,即p的最小值为0
(3)证明:由(2)可知:g(x)=2[x-ln(1+x)]≥0在(-1,+∞)上恒成立
所以ln(1+x)≤x,当且仅当x=0时等号成立
令,则x∈(0,1)代入上面不等式得:
即,即
所以ln2-ln1<1,,,…,
将以上n个等式相加即可得到:解析分析:(1)依题意得f(x)max≥m,x∈[0,e-1],求导数,求得函数的单调性,从而可得函数的最大值;(2)求导函数,求得函数的单调性与最值,从而可得p的最小值;(3)先证明ln(1+x)≤x,令,则x∈(0,1)代入上面不等式得:,从而可得.利用叠加法可得结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查不等式的证明,考查恒成立问题,属于中档题.
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