设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1。(1)求a,b的值;(2)求函数f(x)的最大值;(3)证明:f(

题目简介

设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1。(1)求a,b的值;(2)求函数f(x)的最大值;(3)证明:f(

题目详情

设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1。
(1)求a,b的值;
(2)求函数f(x)的最大值;
(3)证明:f(x)<
题型:解答题难度:中档来源:高考真题

答案

解:(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0
因为f′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f′(1)=-a.
又因为切线x+y=1的斜率为-1,
所以-a=-1,即a=1,
故a=1,b=0 。
(2)由(1)知,f(x)=xn(1-x),则有f′(x)=(n+1)xn-1(-x),
令f′(x)=0,解得x=在(0,)上,导数为正,
故函数f(x)是增函数;在(,+∞)上导数为负,故函数f(x)是减函数;
故函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为f()=()n(1-)=
(3)令φ(t)=lnt-1+,则φ′(t)=-=(t>0)
在(0,1)上,φ′(t)<0,故φ(t)单调减;
在(1,+∞),φ′(t)>0,故φ(t)单调增;
故φ(t)在(0,∞)上的最小值为φ(1)=0,
所以φ(t)>0(t>1)
则lnt>1-,(t>1),
令t=1+,得ln(1+)>
即ln(1+)n+1>lne
所以(1+)n+1>e,

由(2)知,f(x)≤
故所证不等式成立。

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