问题 解答题

已知函数f(x)=exlnx

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)设x>0,求证:f(x+1)>e2x-1

(3)设n∈N*,求证:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[n(n+1)+1]>2n-3.

答案

(1)定义域为(0,+∞),由f′(x)=exlnx(lnx+1),

f(x)>0,解得x>

1
e
;令f(x)<0,解得0<x<
1
e

故f(x)的增区间:(

1
e
,+∞),减区间:(0,
1
e
)

(2)即证:(x+1)ln(x+1)>2x-1⇔ln(x+1)>

2x-1
x+1
⇔ln(x+1)-
2x-1
x+1
>0

g(x)=ln(x+1)-

2x-1
x+1
,由g(x)=
1
x+1
-
3
(x+1)2
=
x-2
(x+1)2

令g′(x)=0,得x=2,且g(x)在(0,2)↓,在(2,+∞)↑,所以g(x)min=g(2)=ln3-1,

故当x>0时,有g(x)≥g(2)=ln3-1>0得证,

(3)由(2)得ln(x+1)>

2x-1
x+1
,即ln(x+1)>2-
3
x+1

所以ln[k(k+1)+1]>2-

3
k(k+1)+1
>2-
3
k(k+1)

则:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[(n(n+1)]+1>(2-

3
1×2
)+(2-
3
2×3
)+…+[2-
3
n(n+1)
]=2n-3+
3
n+1
>2n-3

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