解答题已知函数f(x)=(Ⅰ)若k>0且函数在区间上存在极值,求实数k的取值范围;(Ⅱ

发布时间:2020-07-09 08:21:43

解答题已知函数f(x)=
(Ⅰ)若k>0且函数在区间上存在极值,求实数k的取值范围;
(Ⅱ)如果当x≥2时,不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)求证:n≥2,(2?3-2)(3?4-2)…[n(n+1)-2][(n+1)(n+2)-2]>e2n-3.

网友回答

解(Ⅰ)因为 函数f(x)=,x>0,则 f′(x)=-,
当 0<x<1时,>0;当 x>1时,f′(x)<0.
所以 f(x)在(0,1)上单调递增;在(1,+∞)上单调递减,
所以函数f(x)在 x=1处取得极大值;….(2分)
因为函数f(x)在区间(其中k>0)上存在极值,
所以解得;….(4分)
(Ⅱ)不等式,又x≥2,则,,则;….(6分)
令h(x)=x-2lnx,则,∵x≥2,h′(x)≥0,∴h(x)在[2,+∞)上单调递增,∴h(x)min=h(2)=2-2ln2>0,
从而 g′(x)>0,故g(x)在[2,+∞)上也单调递增,所以g(x)min=g(2)=2(1+ln2),
所以.a≤2(1+ln2);….(8分)
(Ⅲ)由(2)知:当a=3时,恒成立,即,,
令?x=n(n+1)-2,则;….(10分)
所以?,,…,

n个不等式相加得>2n-3
即(2?3-2)(3?4-2)…(n(n+1)-2)((n+1)(n+2)-2)>e2n-3….(14分)解析分析:(Ⅰ)求出函数的导数,根据导数的符号判断函数的单调性,从而得到函数的极值为f(1),再由函数f(x)在区间(其中k>0)上存在极值可得,由此求得实数k的取值范围.(Ⅱ)由题意可得x≥2时,,根据导数的符号判断函数的单调性,求出函数?最小值,从而得到实数a的取值范围.(Ⅲ)由(2)知:当a=3时,恒成立,即,令 x=n(n+1)-2,则.可得 ,,…,,把这n个不等式相加化简即得所证.点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,函数在某点取得极值的条件,函数的恒成立问题,不等式性质的应用,属于难题.
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