问题
解答题
已知函数f(x)=kx,g(x)=
(1)若不等式f(x)=g(x)在区间 (
(2)求证:
|
答案
(Ⅰ)由f(x)=g(x),得k=
.lnx x2
令h(x)=
所以,方程f(x)=g(x),在区间[lnx x2
,e]内解的个数即为函数h(x)=1 e
,x∈[lnx x2
,e]的图象与直线y=k交点的个数.1 e
h′(x)=
当h′(x)=0时,x=1-2lnx x3
.e
当x在区间[
,e]内变化时,h′(x),h(x)变化如下:1 e
x∈[
,1 e
),h′(x)>0;x∈(e
,e)时,h′(x)<0e
当x=
时,y=-e2;当x=1 e
时,y=e
;当x=e时,y=1 2e
.1 e2
所以,(1)当k>
或k<-e2时,该方程无解1 2e
(2)当k=
或-e2≤k<1 2e
时,该方程有一个解;1 e2
(3)当
≤k<1 e2
时,该方程有两个解.1 2e
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
≤lnx x2
,1 2e
∴
≤lnx x4
•1 2e
.1 x2
+ln2 24
+…+ln3 34
≤lnn n4
(1 2e
+1 22
+…+ 1 32
)1 n2
∴∴(
+1 22
+…+1 32
)<1 n2
+1 1•2
+…+1 2•3 1 (n-1)n
=1-
+1 2
-1 2
+…+1 3
-1 n-1
<1-1 n
<11 n
∴
+ln2 24
+…+ln3 34
≤lnn n4 1 2e
∵
+ln2 25
+…+ln3 35
<lnn n5
+ln2 24
+…+ln3 34
≤lnn n4 1 2e
∴
+ln2 25
+…+ln3 35
<lnn n5
.1 2e