解答题已知函数f(x)=lnx,g(x)=2x-2.
(1)试判断F(x)=(x2+1)f(x)-g(x)在[1,+∞)上的单调性;
(2)当0<a<b时,求证函数f(x)(a≤x≤b)的值域的长度大于(闭区间[m,n]的长度定义为n-m).
网友回答
解:(1)∵F(x)=(x2+1)f(x)-g(x)=(x2+1)lnx-(2x-2),(1分)
∴,(3分)
∴x>1时F'(x)>0,x=1时F'(x)=0;
∴函数F(x)在[1,+∞)上为增函数.(5分)
(2)由(1)知当x>1时,F(x)>F(1),又F(1)=0,
∴F(x)>0;(7分)
即(x2+1)lnx-(2x-2)>0,
∴(﹡)(9分)
令,
∵0<a<b,
∴,(11分)
∴由(﹡)式得,
即为;(13分)
∵函数f(x)=lnx(a≤x≤b)的值域为[lna,lnb],
∴函数f(x)(a≤x≤b)的值域的长度为lnb-lna,(15分)
∴函数f(x)(a≤x≤b)的值域的长度大于.(16分)解析分析:(1)先得到F(x)=(x2+1)f(x)-g(x)=(x2+1)lnx-(2x-2),由于不是基本函数,所以用导数法证明其单调性.(2)本题即证明不等式即为成立,由(1)知当x>1时,F(x)>F(1),又F(1)=0,可知F(x)>0即(x2+1)lnx-(2x-2)>0,变形可得,令构造不等式即可.点评:本题主要考查函数的单调性的证明及应用,同时,还考查了构造和转化思想,属于难题.