解答题已知函数f(x)=aln(x+1)-x,数列{an}满足a1=,ln(2an+1

发布时间:2020-07-09 08:04:50

解答题已知函数f(x)=aln(x+1)-x,数列{an}满足a1=,ln(2an+1)=an+1?an+f(an+1?an)
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若a=1,证明:数列是等差数列;
(3)在(2)的条件下,证明:a1+a2+…+an<n+ln.

网友回答

解:(1)f'(x)=-
当a≤0时,f'(x)<0,
则f(x)在(-1,+∞)递减;
当a>0时,x∈(-1,a-1),f'(x)>0;
x∈(a-1,+∞),f'(x)<0;
∴当a>0时,在(-1,a-1)上f(x)递增,
在(a-1,+∞)上f(x)递减…..(4分)
(2)∵函数f(x)=aln(x+1)-x,数列{an}满足a1=,
ln(2an+1)=an+1?an+f(an+1?an),a=1,
∴ln(2an+1)=an+1?an+ln(an+1?an+1)-an+1?an,
∴ln(2an+1)=ln(an+1?an+1),
∴2an+1=an+1?an+1,
∴an+1=,
∴,
∴,
∴是等差数列…..(8分)
(3)当a=1时,f(x)在(-1,0)递增,
在(0,+∞)递减,
∴f(x)≤f(0)=0,
即:ln(x+1)≤x,
∴ln(≤,
由(2)得:an=1-,
∴a1+a2+…an
=1-+1-+…+1-
=n-(
<n-[ln()+ln()+…+ln()]
=n-[ln()]
=n-ln
=n+ln.…(13分)解析分析:(1)f'(x)=-,当a≤0时,f'(x)<0,则f(x)在(-1,+∞)递减;当a>0时,x∈(-1,a-1),f'(x)>0;x∈(a-1,+∞),f'(x)<0.由此能f(x)的单调性.(2)由an+1=,知,所以,由此能证明数列是等差数列.(3)当a=1时,f(x)在(-1,0)递增,在(0,+∞)递减,所以ln(x+1)≤x,故ln(,由此能够证明a1+a2+…an=n-(.点评:本题考查数列与不等式的综合,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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