试证:当x>0时,(x2-1)lnx≥(x-1)2.
参考答案:[证法一] 令f(x)=(x2-1)lnx-(x-1)2易看出f(1)=0,且有
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(由此,x=1是极小点,但不能断定它是最小点,因为不知道x=1是否是惟一的驻点!)
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由此得x=1是f"(x)的最小点,因而f"(x)>f"(1)=2>0(x>0,x≠1);由此,f’(x)在x>0上单调增,又由f’(1)=0,f’(x)在x=1处从左到右由负变正,x=1是f(x)的最小点,f(x)≥f(0)=0(x>0).
[证法二] 即证:当x>1时,(x+1)lnx≥x-1;当0<x<1时,(x+1)lnx≤x-1.
令ψ(x)=(x+1)lnx-(x-1),则
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由ψ"(x)在x=1处从左到右由负变正,x=1是ψ’(x)的最小点;ψ’(x)≥ψ’(1)=1>0[*]ψ(x)在x>0上单调增;又由ψ(1)=0,有
ψ(x)<0,x∈(0,1);ψ(x)>0,x∈(1,+∞).
由此,f(x)=(x-1)ψ(x)≥0(x>0).
[证法三] 令f(x)=(x2-1)lnx-(x-1)2求出f(1),f’(1),f"(1),f’"(1)后.用泰勒-拉格朗日公式,有
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(ξ在x与1之间).由(ξ-1)与(x-1).同号,立即有
f(x)≥0(x>0).
解析:[考点提示] 函数单调性以及函数极值点.