已知函数f(x)=+lnx(a≠0)
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范围;
(3)求证:ln2<<ln3(n∈N*)
网友回答
解:(1)因为函数 ,其定义域为(0,+∞)
所以f′(x)=[]′+(lnx)′=
即?
当a<0时,增区间为﹙0,+∞﹚;
当a>0时,减区间为﹙0,),增区间为(,+∞)
(2)1°当a<0时,函数增区间为﹙0,+∞﹚,此时不满足f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立;
2°当a>0时,函数减区间为﹙0,),增区间为(,+∞),
要使f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
只需f()≥0即可,
即1--lna≥0,
令g(a)=1--lna? (a>0)
则g′(a)=-==0,
解得a=1,因此g(a)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
所以当a=1时,g(a)取最大值0,
故f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
当且仅当a=1时成立,即a=1;
(3)由(2)知,令时,>0(k∈N*)
∴(k∈N*)
∴
令,则>0(k∈N*)
∴(k∈N*)
∴
综上成立.
解析分析:(1)直接利用导数的运算法则即可求出f′(x),对a进行讨论,即可求得函数的单调区间;(2)根据(1)函数的单调性,对a进行讨论,转化为求函数的最小值,对函数的最小值进行求导,即可求得a的取值范围;(3)根据(2)的结果,a=′1时,f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,分别令,即可证得结果.
点评:本题考查函数性质和导数的综合应用,本题解题的关键是利用导数方法求函数的最值,利用函数思想时也要用导数来求最值,考查灵活应用知识分析解决问题的能力和运算能力,属难题.