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),
令f′(x)>0,解得x>
;令f′(x)<0,解得0<x<1 e
.1 e
故f(x)的增区间:(
,+∞),减区间:(0,1 e
),1 e
(2)即证:(x+1)ln(x+1)>2x-1⇔ln(x+1)>
⇔ln(x+1)-2x-1 x+1
>02x-1 x+1
令g(x)=ln(x+1)-
,由g′(x)=2x-1 x+1
-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)>
,即ln(x+1)>2-2x-1 x+1
,3 x+1
所以ln[k(k+1)+1]>2-
>2-3 k(k+1)+1
,3 k(k+1)
则:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[(n(n+1)]+1>(2-
)+(2-3 1×2
)+…+[2-3 2×3
]=2n-3+3 n(n+1)
>2n-3.3 n+1