解答题已知函数f(x)=(1+x)ln2(x+1)-x2,g(x)=.(Ⅰ)判定f(x

发布时间:2020-07-09 01:53:55

解答题已知函数f(x)=(1+x)ln2(x+1)-x2,g(x)=.
(Ⅰ)判定f(x)在(0,1]上的单调性;
(Ⅱ)求g(x)在(0,1]上的最小值;
(Ⅲ)若?n∈N*,(n+a)ln(1+)≤1,求实数a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(1+x)ln2(x+1)-x2,(x>-1).
∴f′(x)=ln2(x+1)+2ln(x+1)-2x.
令h(x)=ln2(x+1)+2ln(x+1)-2x,
则h′(x)=.
设u(x)=ln(x+1)-x,x∈(0,1],
则,
∴u(x)在(0,1]上单调递减,∴u(x)<u(0)=0.
∴,
∴h(x)在(0,1]上单调递减,∴h(x)<h(0)=0,
∴f′(x)在(0,1]上单调递减,∴f′(x)<f′(0)=0,
∴f(x)在(0,1]上单调递减.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:f(1)≤f(x)<f(0)=0,即f(x)=(1+x)ln2(x+1)-x2,
∴=,
∴g(x)在(0,1]上单调递减,于是g(1)≤g(x)<g(0),
∴g(x)在(0,1]上的最小值为g(1)=.
(Ⅲ)∵?n∈N*,,
∴,
?令Φ(n)=,∈(0,1],
则Φ(x)=,x∈(0,1].
由(Ⅱ)可知:Φ(x)在(0,1]上的最小值为,
故Φ(n)的最小值为.
∴a的取值范围为.解析分析:(Ⅰ)利用多次求导即可得出;(Ⅱ)通过求导,再利用(Ⅰ)的结论即可求出;(Ⅲ)变形后利用(Ⅱ)的结论即可.点评:熟练掌握利用导数研究函数的单调性与极值是解题的关键.
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