问题
解答题
(理)(1)证明不等式:ln(1+x)<
(2)已知函数f(x)=ln(1+x)-
(3)若关于x的不等式
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答案
(1)证明:(1)令h(x)=ln(1+x)-
,则h′(x)=x 1+x
<01- 1+x+
x21 4 1+x 1+x
∴h(x)在(0,+∞)上单调递减,即h(x)<h(0)=0
∴ln(1+x)-
<0x 1+x
∴ln(1+x)<
(x>0).x 1+x
(2)求导函数,可得f′(x)=
,令f′(x)=0,可得x=0或x=a2-2a,x[x-(a2-2a)] (x+1)(x+a)2
∵函数f(x)=ln(1+x)-
在(0,+∞)上单调递增ax a+x
∴f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立
∴a2-2a≤0
∵f(x)在(0,+∞)上有意义
∴a≥0
∴0≤a≤2;
(3)关于x的不等式
+x 1+bx
≥1在[0,+∞)上恒成立,等价于1 ex
≥1-x 1+bx
在[0,+∞)上恒成立,1 ex
∵1-
≥0,∴b≥01 ex
当x>0时,b≤1+
-1 ex-1 1 x
构造函数g(x)=1+
-1 ex-1
,则g′(x)=-1 x
+ex (ex-1)2 1 x2
由(1)知,ln(1+x)<
(x>0).x 1+x
以ex代1+x,可得x<
,ex-1 ex
∵x>0,∴-
+ex (ex-1)2
>0,1 x2
∴g′(x)>0,
∴g(x)在(0,+∞)上单调增
当x>0且x→0时,g(x)→1
∴b≤1
∴实数b的最大值为1