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已知f(x)=ln(x+1),g(x)=12ax2+bx

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/18 02:11:30
已知f(x)=ln(x+1),g(x)=
1
2
ax
(1)设m(x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)-x,
则ϕ′(x)=
1
x+1−1=
−x
x+1.….2分
x (-1,0) 0 (0,+∞)
m′(x) + 0 -
m(x) ↗ 最大值 ↘∴当x=0时,m(x)有最大值0,
∴m(x)≤0恒成立.
即f(x)-g(x)≤0对于x∈(-1,+∞)恒成立.….4分
(2)b=2时h(x)=lnx−
1
2ax2−2x,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,….6分
①a≥0时合题意
②a<0时,△=4+4a>0,即a>-1,
∴a的取值范围是(-1,+∞)….8分
(3)证明:∵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)
当0<x<y时,
y−x
2x>−1,
x−y
2y>−1,由(1)知xlnx+ylny−(x+y)ln
x+y
2≥−x•
y−x
2x−y•
x−y
2y=0
等号在
y−x
2x=
x−y
2y=0,即x=y时成立.
而y>x>0,
∴xlnx+ylny−(x+y)ln
x+y
2>0成立.….13分.