问题
解答题
已知函数f(x)=2lnx+
(1)求函数f(x)的单调区间; (2)利用1)的结论求解不等式2|lnx|≤(1+
(3)若不等式(n+a)ln(1+
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答案
(1)f(x)=2lnx+
,定义域x|x>01-x2 x
f′(x)=
+2 x
=--2x×x-(1-x2) x2
≤0(x-1)2 x2
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数.
(2)对2|lnx|≤(1+
)•|x-1|1 x
当x≥1时,原不等式变为2lnx≤(1+
)•(x-1)=1 x x2-1 x
由(1)结论,x≥1时,f(x)≤f(1)=0,2lnx+
≤0即2lnx≤1-x2 x
成立1-x2 x
当0<x≤1时,原不等式变为-2lnx≤(1+
)•(1-x),即2lnx≥1 x x2-1 x
由(1)结论0<x≤1时,f(x)≥f(1)=0,
综上得,所求不等式的解集是{x|x>0}
∵x>0时,2|lnx|≤(1+
)•|x-1|,即|lnx2|≤|1 x
|,x2-1 x
∴ln2x2≤(x2-1)2 x2
用
(其中x>-1)代入上式中的x,可得ln2(x+1)≤x+1 x2 x+1
(3)结论:a的最大值为
-11 ln2
∵n∈N*,∴ln(1+
)>0∵(n+a)ln(1+1 n
)≤1,∴a≤1 n
-n1 ln(1+
)1 n
取x=
,则x∈(0,1],∴a≤1 n
-1 ln(1+x) 1 x
设g(x)=
-1 ln(1+x)
,g′(x)=1 x
≤0ln2(x+1)- x2 x+1 x2ln2(1+x)
∵g(x)递减,
∴x=1时g最小=g(1)=
-11 ln2
∴a的最大值为
-1.1 ln2