问题 解答题
已知函数f(x)=lnx.
(1)求函数g(x)=f(x+1)-x的最大值;
(2)当0<a<b时,求证f(b)-f(a)>
2a(b-a)
a2+b2
答案

(1)∵f(x)=lnx,g(x)=f(x+1)-x

∴g(x)=ln(x+1)-x(x>-1),∴g′(x)=

1
x+1
-1

令g′(x)=0,得x=0

当-1<x<0时,g′(x)>0,当x>0时,g′(x)<0,又g(0)=0

∴当且仅当x=0时,g(x)取得最大值0 (6分)

(2)证明:f(a)-f(b)=lnb-lna=ln

b
a
=-ln
a
b
=-ln(1+
a-b
b
)

由(1)知ln(1+x)≤x,f(b)-f(a)≥-

a-b
b
=
b-a
b

又∵0<a<b,∴a2+b2>2ab,∴

1
b
2a
a2+b2

b-a
b
2a(b-a)
a2+b2

f(b)-f(a)>

2a(b-a)
a2+b2
(12分)

单项选择题
多项选择题