已知f(x)=lnx-ax2-bx(a≠0),
(1)若a=-1,函数f(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围.
(2)在(1)的结论下,设g(x)=e2x+bex,x∈[0,ln2],求函数g(x)的最小值;
(3)设各项为正的数列{an}满足:a1=1,an+1=lnan+an+2,n∈N*,求证:an≤2n-1.
(1)依题意:f(x)=lnx+x2-bx
∵f(x)在(0,+∞)递增
∴f′(x)=
+2x-b≥0对x∈(0,+∞)恒成立1 x
∴b≤
+2x1 x
∵x>0
∴
+2x≥21 x
当且仅当x=2
时取“=”,2 2
∴b≤2
,2
且当b=2
时,x∈(0,2
),f′(x)>0,f′(2 2
)=0,x∈(2 2
,+∞),f′(x)>02 2
∴符合f(x)在(0,+∞)是增函数∴b∈(-∞,2
]2
(2)设t=ex,
∵x∈[0,ln2]
∴1≤t≤2,
则函数g(x)化为:y=t2+bt=(t+
)2-b 2
,t∈[1,2]b2 2
①当-
≤1时,即-2≤b≤2b 2
时.y在[1,2]递增∴当t=1时,ymin=b+12
②当1<-
<2时,即-4<b<-2,当t=-b 2
,ymin=-b 2 b2 4
③当-
≥2,即b≤-4时,y在[1,2]递减,当t=2时,ymin=4+2bb 2
综上:g(x)min=4+2b &b≤-4 - b2 4 &-4<b<-2 1+b &-2≤b≤2 2
(3)∵a1=1,a2=ln1+1+2=3>1,a3=ln3+3+2>1
假设ak≥1(n≥1),则ak+1=lnak+ak+2>1,∴an≥1成立
设F(x)=lnx-x+1,(x≥1),则F′(x)=
-1<01 x
∴F(x)在[1,+∞]单调递减,∴F(x)≤F(1)=0,∴lnx≤x-1
∴lnan≤an-1,故an+1≤2an+1,∴an+1+1≤2(an+1)an+1+1≤2(an+1)≤22(an-1+1)≤≤2n(a1+1)=2n+1,
∴an+1≤2n⇒an≤2n-1