已知函数f(x)=alnx+bx(a,b∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y-2=0.

1个回答

  • 解题思路:(1)先求出函数f(x)的导函数,根据在x=1处的导数等于切线的斜率建立等量关系,以及切点在曲线上建立等式关系,解之即可.

    (2)由题意可得k<

    x

    2

    2

    −xlnx

    .令g(x)=

    x

    2

    2

    −xlnx

    ,则利用导数判断函数的单调性,求出函数g(x)的最小值即可;

    (3)由(2)知,当x>1时,f(x)<0(k=0),又 x=1时f(x)<0也成立,所以当x≥1时,lnx<[x/2],于是ln1

    1

    2

    ,ln2<[2/2],ln3<[3/2],…,lnn<[n/2],

    上述各式相加即可得出结论.

    (1)∵f(x)=alnx+bx,∴f′(x)=[a/x+b.

    ∵直线x-2y-2=0的斜率为

    1

    2],且曲线y=f(x)过点(1,-[1/2]),

    f(1)=−

    1

    2

    f′(1)=

    1

    2,即

    b=−

    1

    2

    a+b=

    1

    2,解得a=1,b=-[1/2].

    所以 f(x)=lnx-[x/2].

    (2)由(1)得当x>1时,f(x)+[k/x]<0恒成立即 lnx-[x/2]+

    k

    x<0,

    等价于k<

    x2

    2−xlnx.

    令g(x)=

    x2

    2−xlnx,则g′(x)=x-(lnx+1)=x-1-lnx.

    令h(x)=x-1-lnx,则h′(x)=1-[1/x]=[x−1/x].

    当x>1时,h′(x)>0,函数h(x)在(1,+∞)上单调递增,故h(x)>h(1)=0.

    从而,当x>1时,g′(x)>0,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,

    故g(x)>g(1)=[1/2].

    因此,当x>1时,k<

    x2

    2−xlnx.恒成立,则k≤

    1

    2.

    ∴k的取值范围是(-∞,[1/2]].

    (3)证明:由(2)知,当x>1时,f(x)<0(k=0),

    又 x=1时f(x)<0也成立,

    所以当x≥1时,lnx<[x/2],于是

    ln1<

    1

    2,ln2<[2/2],ln3<[3/2],…,lnn<[n/2],

    上述各式相加得,ln(1×2×3×…×n)<[1+2+3+…+n/2],

    即lnn!<

    n(n+1)

    4,∴n!<e

    n(n+1)

    4.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题主要考查导数的几何意义及利用导数研究函数的单调性、最值等知识,考查学生分析问题、解决问题的能力及运算求解能力,属于难题.