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1、试题题目:已知函数f(x)=|x-a|-lnx(a∈R)(I)若a=1,求f(x)的单调区间及f(x)的..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-04 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=|x-a|-lnx(a∈R)
(I)若a=1,求f(x)的单调区间及f(x)的最小值;
(II)若a∈R,试讨论f(x)的单调区间;
(III)若n∈N+,求证:1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
1
2
ln
(n+1)(n+2)
2

  试题来源:孝感模拟   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)f(x)=|x-a|-lnx的定义域为(0,+∞).
a=1,f(x)=|x-1|-lnx,
当x≥1时,f(x)=x-1-lnx,
f(x)=1-
1
x
=
x-1
x
≥0

∴f(x)在区间[1,+∞)上是递增函数,
当0<x<1时,f(x)=1-x-lnx,
f(x)=-1-
1
x
<0

∴f(x)在区间(0,1)上是递减函数,
故a=1时,f(x)的增区间为[1,+∞),减区间为(0,1),
f(x)min=f(1)=0.
(II)若a≥1时,当x≥a时,f(x)=x-a-lnx,f(x)=1-
1
x
=
x-1
x
≥0

则f(x)在区间[a,+∞)上是递增的;
当0<x<a时,f(x)=a-x-lnx,f(x)=-1-
1
x
<0

∴f(x)在区间(0,a)上是递减的,
若0<a<1,当x≥a时,f(x)=x-a-lnx,
f(x)=1-
1
x
=
x-1
x
,x>1,f′(x)>0,a<x<1,f′(x)<0,
则f(x)在区间[1,+∞)上是递增的,f(x)在区间[a,1)上是递减的.
当0<x<a时,f(x)=a-x-lnx,f(x)=-1-
1
x
<0

f(x)在区间(0,a)上是递减的,
而f(x)在x=a处连续,
则f(x)在区间[1,+∞)上是递增的,在区间(0,1)上是递减的,
若a≤0,f(x)=x-lnx,f(x)=1-
1
x
=
x-1
x
,x>1,f′(x)>0,0<x<1,f′(x)<0,
则f(x)在区间[1,+∞)上是递增的,f(x)在区间(0,1)上是递减的.
综上所述,
当a≥1时,
a≤0,f(x)=x-lnx,
f(x)的增区间是[a,+∞),减区间是(0,a).
当a<1时,f(x)的递增区间是{1,+∞),减区间是(0,1).
(III)由(I)知:a=1
f(x)在(0,1)上递减,在[1,+∞)上递增.
∴x>1时,f(x)=x-1-lnx>f(1)=0,
即x-1>lnx在x>1时成立.
若n∈N*,n>1,则令x=
n+1
n-1
>1,
n+1
n-1
-1>ln
n+1
n-1

2
n-1
>ln
n+1
n-1

2
2-1
+
2
3-1
+…+
2
n

>ln
2+1
2-1
+ln
3+1
3-1
+…+ln
n+2
n

=ln
n+2
2n

∴n∈N*,n>1时,1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
1
2
ln
(n+1)(n+2)
2

∵n=1时,不等式即为1>
1
2
ln3=ln
3
成立,
故n∈N*时,1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
1
2
ln
(n+1)(n+2)
2
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=|x-a|-lnx(a∈R)(I)若a=1,求f(x)的单调区间及f(x)的..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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