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1、试题题目:设函数f(x)=ln(1+x)-axx+1(a∈R).(1)求函数f(x)的..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-14 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=ln(1+x)-
ax
x+1
(a∈R).
(1)求函数f(x)的极值;
(2)当a>0时,若对任意的x≥0,恒有f (x)≥0,求实数a的取值范围;
(3)设x∈N且x>2,试证明:lnx>
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
x

  试题来源:保定一模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),
f′(x)=
1
1+x
-
a
(1+x)2
=
x+1-a
(1+x)2

①当a≤0时,恒有x+1-a>0,恒有f′(x)>0,f(x)在(-1,+∞)上单调递增,无极值;
②当a>0时,由f′(x)=0得x=a-1,
当x∈(-1,a-1)时,f′(x)<0,当x∈(a-1,+∞)时,f′(x)>0,
故函数f(x)在(-1,a-1)上单调递减,在(a-1,+∞)上单调递增,
故当x=a-1时f(x)取得极小值,无极大值,极小值为f(a-1)=lna+1-a.
(2)当0<a≤1时,y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(x)≥f(0)=0,所以满足题意;
当a>1时,由(1)可知应有f(a-1)=lna+1-a≥0(*)成立,
令g(a)=lna+1-a,则g′(a)=
1
a
-1=
1-a
a
,g′(a)<0,g(a)在(1,+∞)上单调递减,
所以g(a)<0,即f(a-1)=g(a)<0,与(*)不符,
所以a的取值范围是0<a≤1.
(3)由(2)可知,ln(1+x)≥
x
x+1

所以lnx=ln(
2
1
×
3
2
×…×
x
x-1
)=ln2+ln
3
2
+…+ln
x
x-1
=ln(1+1)+ln(1+
1
2
)+…+ln(1+
1
x-1

1
2
+
1
2
1+
1
2
+…+
1
x-1
1+
1
x-1
=
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
x
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“设函数f(x)=ln(1+x)-axx+1(a∈R).(1)求函数f(x)的..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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