问题
解答题
已知函数f(x)=lnx+
(1)当a=0时,求f(x)的最小值; (2)若f(x)在[2,+∞)上是单调函数,求a的取值范围; (3)设各项为正的无穷数列{xn}满足lnxn+
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答案
解(1)a=0时,f′(x)=x-1 x2
当0<x<1时f′(x)<0,当x>1时f′(x)>0,
∴f(x)min=1
(2)f′(x)=
-1 x
+a=1 x2 ax2+x-1 x2
当a≥0时,ax2+x-1在[2,+∞)上恒大于零,即f′(x)>0,符合要求;
当a<0时,令g(x)=ax2+x-1,g(x)在[2,+∞)上只能恒小于零
故△=1+4a≤0或
,解得:a≤-1+4a>0 g(2)≤0 -
≤21 2a 1 4
∴a的取值范围是(-∞,-
]∪[0,+∞)1 4
(3)反证法:假设x1=b>1,由(1)知,
∴ln
+xn b
≥1>lnxn+b xn
,∴1 xn+1
>lnb+b xn
,(n∈N*),1 xn+1
∴故1=
>lnb+b x1
> lnb+ 1 x2
(lnb+1 b
)…>(1+1 x3
+1 b
+…)lnb=1 b2
lnb,即1 1- 1 b
lnb<1,即lnb<1-1 1- 1 b
,①1 b
又由(1)当b>1时,lnb+
>1∴lnb>1-1 b
>1,与①矛盾,故b≤1,即x1≤1,1 b
同理可证x2≤1,x3≤1,…,xn≤1(n∈N*)