问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-ax-3,a∈R
(Ⅰ)若函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,对任意的t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2[f′(x)+
m
2
]
在区间(t,3)上总不是单调函数,求m取值范围;
(Ⅱ)求证:
ln2
2
ln3
3
ln4
4
•…•
lnn
n
1
n
,(n∈N,n≥2)
答案

(Ⅰ)f′(x)=

a(1-x)
x
(x>0)(2分)

f′(2)=-

a
2
=1得a=-2,f(x)=-2lnx+2x-3

∴g(x)=x3+(

m
2
+2)x2-2x,

∴g'(x)=3x2+(m+4)x-2(6分)

∵g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数,且g′(0)=-2

g′(t)<0
g′(3)>0
(8分)

由题意知:对于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,

所以有:

g′(1)<0
g′(2)<0
g′(3)>0
,∴-
37
3
<m<-9(10分)

(II)令a=-1此时f(x)=-lnx+x-3,所以f(1)=-2,

由(Ⅰ)知f(x)=-lnx+x-3在(1,+∞)上单调递增,

∴当x∈(1,+∞)时f(x)>f(1),即-lnx+x-1>0,

∴lnx<x-1对一切x∈(1,+∞)成立,(12分)

∵n≥2,n∈N*,则有0<lnn<n-1,

∴0<

lnn
n
n-1
n

ln2
2
ln3
3
ln4
4
lnn
n
1
2
2
3
3
4
••
n-1
n
=
1
n
(n≥2,n∈N*).

单项选择题
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