问题 解答题
已知f(x)=ln(x+1),g(x)=
1
2
ax2+bx

(Ⅰ)若b=2,且h(x)=f(x-1)-g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;
(Ⅱ)若a=0,b=1时,求证:f(x)-g(x)≤0对于x∈(-1,+∞)恒成立;
(III)证明:若0<x<y,则xlnx+ylny>(x+y)ln
x+y
2
答案

(Ⅰ)b=2时h(x)=lnx-

1
2
ax2-2x,h(x)=
1
x
-ax-2,

∵h(x)有单调递减区间,∴h′(x)<0有解,即

1-ax2-2x
x
<0有解,

∵x>0,∴ax2+2x-1>0有解,.(2分)

①a≥0时合题意

②a<0时,△=4+4a>0,即a>-1,

∴a的取值范围是(-1,+∞).(4分)

(Ⅱ)设ϕ(x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)-x

ϕ(x)=

1
x+1
-1=
-x
x+1

x(-1,0)0(0,+∞)
ϕ′(x)+0-
ϕ(x)最大值
∵当x=0时,ϕ(x)有最大值0∴ϕ(x)≤0恒成立.

即f(x)-g(x)≤0对于x∈(-1,+∞)恒成立.(8分)

(III)xlnx+ylny-(x+y)ln

x+y
2
=x(lnx-ln
x+y
2
)+y(lny-ln
x+y
2
)

=xln

2x
x+y
+yln
2y
x+y
=-xln
x+y
2x
-yln
x+y
2y

=-xln(1+

y-x
2x
)-yln(1+
x-y
2y
).(10分)

当0<x<y时,

y-x
2x
>-1,
x-y
2y
>-1,

由(2)知xlnx+ylny-(x+y)ln

x+y
2
≥-x•
y-x
2x
-y•
x-y
2y
=0.(12分)

等号在

y-x
2x
=
x-y
2y
=0,即x=y时成立.

而y>x>0,所以xlnx+ylny-(x+y)ln

x+y
2
>0成立.(14分)

判断题
单项选择题