问题
解答题
已知函数f(x)=ax-1n(1+x2) (1)当a=
(2)证明:当x>0时,1n(1+x2)<x; (3)证明:(1+
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答案
(1)当a=
时,f(x)=4 5
x-ln(1+x2),4 5
∴f′(x)=
-4 5
=2x 1+x2
,4x2-10x+4 5(1+x2)
由f′(x)=0,得x1=
,x2=2,1 2
∵f(x)在(0,
)上递增,在(1 2
,2)递减,在(2,+∞)递增,1 2
∴f(x)极大值为f(
)=1 2
-ln2 5
,f(x)极小值为f(2)=5 4
-ln5.8 5
(2)证明:令g(x)=x-ln(1+x2),
g′(x)=1-
=2x 1+x2
≥0,(x-1)2 1+x2
∴g(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴g(x)>g(0)=0,
∴ln(1+x2)<x.
(3)证明:由(2)得ln(x2+1)<x,
取x=
,1 22
,…,1 32
,1 n2
∴ln(1+
)+ln(1+1 24
)+…+ln(1+1 34
)1 n4
<
+1 1×2
+…+1 2×3 1 n(n-1)
=(1-
)+(1 2
-1 2
)+…+(1 3
-1 n-1
)1 n
=1-
<1,1 n
∴(1+
)(1+1 24
)…(1+1 34
)<e(n∈N*,n≥2,其中e为自然对数的底数).1 n4