已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣2x.(1)设h(x)=f(x+1)﹣g'(x)(其中g'(x)是g(x)的导函数),求h(x)的最大值;(2)证明:当0<b<a时,求证

题目简介

已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣2x.(1)设h(x)=f(x+1)﹣g'(x)(其中g'(x)是g(x)的导函数),求h(x)的最大值;(2)证明:当0<b<a时,求证

题目详情

已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣2x.
(1)设h(x)=f(x+1)﹣g'(x)(其中g'(x)是g(x)的导函数),求h(x)的最大值;
(2)证明:当0<b<a时,求证:f(a+b)﹣f(2b)<
(3)设k∈Z,当x>1时,不等式k(x﹣1)<xf(x)+3g'(x)+4恒成立,求k的最大值.
题型:解答题难度:偏难来源:安徽省月考题

答案

解:(1)h(x)=f(x+1)﹣g'(x)=ln(x+1)﹣x+2,x>﹣1,
所以 h'(x)=﹣1=
当﹣1<x<0时,h'(x)>0;
当x>0时,h'(x)<0.
因此,h'(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减.
因此,当x=0时h(x)取得最大值h(0)=2;
(2)证明:当0<b<a时,﹣1<<0,
由(1)知:当﹣1<x<0时,h(x)<2,即ln(x+1)<x.
因此,有f(a+b)﹣f(2a)=ln=ln(1+)<
(3)不等式k(x﹣1)<xf(x)+3g'(x)+4化为k<+2
所以k<+2对任意x>1恒成立.
令g(x)=+2,则g'(x)=
令h(x)=x﹣lnx﹣2(x>1),则 h'(x)=1﹣=>0,
所以函数h(x)在(1,+∞)上单调递增.
因为h(3)=1﹣ln3<0,h(4)=2﹣2ln2>0,
所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实根x0,且满足x0∈(3,4).
当1<x<x0时,h(x)<0,即g'(x)<0,
当x>x0时,h(x)>0,即g'(x)>0,
所以函数g(x)=+2在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增.
所以[g(x)]min=g(x0)=+2=+2=x0+2∈(5,6).
所以k<[g(x)]min=x0+2∈(5,6).
k的最大值是5.

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