问题 解答题
已知函数f(x)=ex-ln(x+1)
(1)求曲线y=f(x)上一点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)证明:e+e
1
2
+e
1
3
+…+e
1
n
≥ln(n+1)+n(n∈N*,e为常数)
答案

(1)∵函数f(x)=ex-ln(x+1),

∴f′(x)=ex-

1
x+1

∴k=f′(0)=e0-

1
0+1
=0,

f(0)=e0-ln1=1,

∴曲线y=f(x)上一点(0,f(0))处的切线方程为:y-1=0.

(2)∵f′(x)=ex-

1
x+1
,x>-1.

∴由f′(x)=ex-

1
x+1
=0,得x=0.

当x>0时,e>1,

1
x+1
<1,所以当x>0时,f′(x)>0;

当-1<x<0时,ex<1,

1
x+1
>1,所以当x<0时,f′(x)<0.

∴函数f(x)的减区间是(-1,0),增区间是(0,+∞).

(3)∵函数f(x)的减区间是(-1,0),增区间是(0,+∞),

∴当x=0时,f(x)取得最小值f(0)=1,∴f(x)≥1,

∴ex-ln(x+1)≥1,即ex≥ln(x+1)+1,

取x=

1
n
,则e
1
n
 
≥ln(
1
n
+1)+1=ln(n+1)-lnn+1,

于是e≥ln2-ln1+1,

e

1
2
≥ln3-ln2+1,

e

1
3
≥ln4-ln3+1,

e

1
n
≥ln(n+1)-lnn+1.

相加得,e+e

1
2
+e
1
3
+…+e
1
n
≥ln(n+1)+n.(n∈N*,e为常数).

e+e

1
2
+e
1
3
+…+e
1
n
≥ln(n+1)+n(n∈N*,e为常数).

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