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解答题已知函数.(Ⅰ)函数f(x)在区间(0 +∞)上是增函数还是减函数?证明你的结论

时间:2021-06-26 03:37:40

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解答题已知函数.(Ⅰ)函数f(x)在区间(0 +∞)上是增函数还是减函数?证明你的结论

问题补充:

解答题已知函数.

(Ⅰ)函数f(x)在区间(0,+∞)上是增函数还是减函数?证明你的结论;

(Ⅱ)当x>0时,恒成立,求整数k的最大值;

(Ⅲ)试证明:(1+1?2)?(1+2?3)?(1+3?4)?…?(1+n(n+1))>e2n-3.

答案:

(Ⅰ)解:由题,…(2分)

故f(x)在区间(0,+∞)上是减函数;…(3分)

(Ⅱ)解:当x>0时,恒成立,即在(0,+∞)上恒成立,

取,则,…(5分)

再取g(x)=x-1-ln(x+1),则,

故g(x)在(0,+∞)上单调递增,

而g(1)=-ln2<0,g(2)=1-ln3<0,g(3)=2-2ln2>0,…(7分)

故g(x)=0在(0,+∞)上存在唯一实数根a∈(2,3),a-1-ln(a+1)=0,

故x∈(0,a)时,g(x)<0;x∈(a,+∞)时,g(x)>0,

故,故kmax=3…(8分)

(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知:,∴

令,…(10分)

又ln[(1+1?2)?(1+2?3)?(1+3?4)?…?(1+n(n+1))]=ln(1+1×2)+ln(1+2×3)+…+ln(1+n×(n+1))=

即:(1+1?2)?(1+2?3)?(1+3?4)?…?[1+n(n+1)]>e2n-3…(14分)解析分析:(Ⅰ)求导函数,确定导数的符号,即可得到结论;(Ⅱ)当x>0时,恒成立,即在(0,+∞)上恒成立,构造函数,求出函数的最小值,即可求整数k的最大值;(Ⅲ)由(Ⅱ)知:,从而令,即可证得结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查不等式的证明,属于中档题.

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