所以f(x)?g(x)。 (2)设G(x)?g(x)?kxk?x, G(x)在(0,??)恒大于0,G(x)?ln(1?x)?k?k2则k?x,
G'(x)?1k2x2?(2k?k2)x1?x?(k?x)2?(1?x)(k?x)2, x2?(2k?k2)x?0的根为0和k2?2k,
即在区间(0,??)上,G'(x)?0的根为0和k2?2k,
若k2?2k?0,则G(x)在(0,k2?2k)单调递减,
且G(0)?0,与G(x)在(0,??) 恒大于0矛盾; 若k2?2k?0,G(x)在(0,??)单调递增,
且G(0)?0,满足题设条件,所以k2?2k?0,所以0?k?2.。
(1)已知:x?(0??),求证1x?x?1?ln1x?1x; (2)已知:n?N且n?2,求证:12?13???1n?lnn?1?112???n?1。(1)令1?1x?t,由x>0,∴t>1,x?1t?1
原不等式等价于1?1t?lnt?t?1
令f(t)=t-1-lnt,
∵f?(t)?1?1t当t?(1,??)时,有f?(t)?0,∴函数f(t)在t?(1,??)递增 ∴f(t)>f(1)
即t-1 另令g(t)?lnt?1?1,则有g?(t)?t?1tt2?0 ∴g(t)在(1,??)上递增,∴g(t)>g(1)=0 ∴lnt?1?1t 综上得 1xx?1?ln?1x?1x (2)由(1)令x=1,2,……(n-1)并相加得 6 11123n11 ?????ln?ln???ln?1????23n12n?12n?111111即得?????ln?1???? 23n2n?1 利用导数求和 例7.利用导数求和: (1)(2) ; 。 分析:这两个问题可分别通过错位相减法及利用二项式定理来解决。转换思维角度,由求导公式(x)'?nxnn?1,可联想到它们是另外一个和式的导数,利用导数运算可使问题的解决更 加简捷。 解:(1)当x=1时, ; 当x≠1时, , 两边都是关于x的函数,求导得 即 (2)∵ 两边都是关于x的函数,求导得令x=1得 , 即 , 。 。 7 单调区间讨论 例.设a?0,求函数f(x)?x?ln(x?a)(x?(0,??)的单调区间. 分析:本小题主要考查导数的概念和计算,应用导数研究函数性质的方法及推理和运算能力. 11解:f?(x)??(x?0). 2xx?a22当a?0,x?0时 f?(x)?0?x?(2a?4)x?a?0. f?(x)?0?x2?(2a?4)x?a2?0 (i)当a?1时,对所有x?0,有x?(2a?4)?a?0. 即f?(x)?0,此时f(x)在(0,??)内单调递增. (ii)当a?1时,对x?1,有x?(2a?4)x?a?0, 即f?(x)?0,此时f(x)在(0,1)内单调递增,又知函数f(x)在x=1处连续,因此, 函数f(x)在(0,+?)内单调递增 22(iii)当0?a?1时,令f?(x)?0,即x?(2a?4)x?a?0. 2222解得x?2?a?21?a,或x?2?a?21?a. 因此,函数f(x)在区间(0,2?a?21?a)内单调递增,在区间(2?a?21?a,??) 内也单调递增. 22令f?(x)?0,即x?(2a?4)x?a?0,解得2?a?21?a?x?2?a?21?a. (2?a-21?a,2?a?21?a)内单调递减. 因此,函数f(x)在区间 (2009安徽卷理) 已知函数f(x)?x?2?a(2?lnx),(a?0),讨论f(x)的单调性. x 8 2① 当??a?8?0,即a?22时, a?a2?8a?a2?8方程g(x)?0有两个不同的实根x1?,x2?,0?x1?x2. 22x f?(x) f(x) (0,x1) + 单调递增 x1 0 极大 (x1,x2) _ 单调递减 x2 0 极小 (x2,??) + 单调递增 a?a2?8a?a2?8a?a2?8,)是上单调递减, 此时f(x)在(0,)上单调递增, 在(222a?a2?8在(,??)上单调递增. 2 3.设函数f(x)?ax?bx?k(k?0)在x?0处取得极值,且曲线y?f(x)在点(1,f(1))处 2ex的切线垂直于直线x?2y?1?0.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若函数g(x)?,讨论g(x)f(x)的单调性. 9 (3)??4?4k?0,即当0 2x1?1?1?k,x2?1?1?kw.w.w..s.5.u.当 函 数 当 x?(??,1?1?k)是g?(x)?0,故g(x)在(??,1?1?k)上为增x?(1?1?k,1?1?k)1?1?k,1?1?k)时,g?(x)?0,故g(x)在(上为减函数 x?(1?1?k,+?)1?1?k,+?)时,g?(x)?0,故g(x)在(上为增函数 (2009山东卷文)已知函数f(x)?13ax?bx2?x?3,其中a?0(1)当a,b满足什么条件3时,f(x)取得极值?(2)已知a?0,且f(x)在区间(0,1]上单调递增,试用a表示出b的取值范围. 所以f'(x)?a(x?x1)(x?x2) 当a?0时, 10