已知函数f(x)=ax+bx2+1在点M(1,f(1))处的切线方程为x-y-1=0.(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=lnx,证明:g(x)≥f(x)对x∈[1,+∞)恒成立.-高二数

题目简介

已知函数f(x)=ax+bx2+1在点M(1,f(1))处的切线方程为x-y-1=0.(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=lnx,证明:g(x)≥f(x)对x∈[1,+∞)恒成立.-高二数

题目详情

已知函数f(x)=
ax+b
x2+1
在点M(1,f(1))
处的切线方程为x-y-1=0.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=lnx,证明:g(x)≥f(x)对x∈[1,+∞)恒成立.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)将x=1代入切线方程x-y-1=0,得y=0,∴f(1)=0.
f(1)=class="stub"a+b
2
,化简得a+b=0.
f′(x)=
a(x2+1)-(ax+b)•2x
(1+x2)2
f′(1)=
2a-2(a+b)
4
=class="stub"-2b
4
=class="stub"-b
2
=1

解得a=2,b=-2,
f(x)=class="stub"2x-2
x2+1

(Ⅱ)证明:要证lnx≥class="stub"2x-2
x2+1
在[1,+∞)上恒成立,
即证(x2+1)lnx≥2x-2在[1,+∞)上恒成立,
即证x2lnx+lnx-2x+2≥0在[1,+∞)上恒成立.
设h(x)=x2lnx+lnx-2x+2,则h′(x)=2xlnx+x+class="stub"1
x
-2

∵x≥1,∴2xlnx≥0,x+class="stub"1
x
≥2
,即h'(x)≥0.
∴h(x)在[1,+∞)上x∈[1,+∞)单调递增,h(x)≥h(1)=0
∴g(x)≥f(x)在上恒成立.

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