问题 解答题
已知函数f(x)=lnx+
1
x
+ax,x∈(0,+∞) (a为实常数).
(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+
1
xn+1
<1(n∈N*),证明:xn≤1(n∈N*).
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
-
1
x2
+a=
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

1+4a>0
g(2)≤0
-
1
2a
≤2
,解得:a≤-
1
4

∴a的取值范围是(-∞,-

1
4
]∪[0,+∞)

(3)反证法:假设x1=b>1,由(1)知,

∴ln

xn
b
+
b
xn
≥1>lnxn+
1
xn+1
,∴
b
xn
>lnb+
1
xn+1
,(n∈N*),

∴故1=

b
x1
>lnb+
1
x2
> lnb+ 
1
b
(lnb+
1
x3
)…>(1+
1
b
+
1
b2
+…)lnb=
1
1-
1
b
lnb
,即
1
1-
1
b
lnb
<1,即lnb<1-
1
b
,①

又由(1)当b>1时,lnb+

1
b
>1∴lnb>1-
1
b
>1
,与①矛盾,故b≤1,即x1≤1,

同理可证x2≤1,x3≤1,…,xn≤1(n∈N*

单项选择题
单项选择题 A1型题