问题 解答题
已知函数f(x)=ex+x2-x.(e=2.71828…为自然对数的底数)
(Ⅰ)求证:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(Ⅱ)若函数y=|f(x)-t|-1有三个零点,求t的值;
(Ⅲ)记λ(n)=
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
n
,求证:e+
e
+
3e
+…+
ne
>n+
1
n
+λ(n)
(n≥2,n∈N*).
答案

(Ⅰ)可得f′(x)=ex+2x-1,

∵x>0,∴f′(x)>0

所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.…(4分)

(Ⅱ) y=|f(x)-t|-1有三个零点,即|f(x)-t|=1,f(x)=t±1有三个零点;

由f′(x)=ex+2x-1=0得:x=0

当x<0时,f'(x)<0,得:f(x)在(-∞,0)上单调递减;

当x>0时,f'(x)>0,得:f(x)在(0,+∞)上单调递增;

所以,只需[f(x)]min=t-1,即f(0)=t-1,∴t=2.…(10分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知:f(x)在(0,+∞)上单调递增;

f(x)>f(0)∴ex+x2-x>1,∴ex>1-x2+x

当n≥2,n∈N*时,e

1
n
>1-
1
n2
+
1
n
>1-
1
n(n-1)
+
1
n
=1-(
1
n-1
-
1
n
)+
1
n
,又e>2

叠加得:e+

e
+
3e
+…+
ne
>n+
1
n
+λ(n),

∴当n≥2,n∈N*时,e+

e
+
3e
+…+
ne
>n+
1
n
+λ(n)成立.…(15分)

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