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已知函数f(x)=lnx,g(x)=x.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/20 05:28:16
已知函数f(x)=lnx,g(x)=x.
(1)若x>1,求证:f(x)>2g(
x−1
x+1
(1)证明:令h(x)=f(x)−2g(
x−1
x+1)=lnx−
2x−2
x+1,x>1
h′(x)=
1
x−
4
(x+1)2=
(x−1)2
x(x+1)2>0在(1,+∞)上恒成立,
∴h(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴h(x)>h(1)=0,
∴f(x)>2g(
x−1
x+1).
(2)设F(x)=
1
2g(x2)-f(1+x2)=
1
2x2-ln(1+x2),x∈R,
则F′(x)=
x(x+1)(x−1)
1+x2,
令F′(x)=0解得,x=0或x=±1,
又∵F(x)在(-∞,-1)和(0,1)上递减,在(-1,0)和(1,+∞)上递增;
且F(-1)=F(1)=
1
2-ln2<0,F(0)=0;
∴k的取值范围是(
1
2-ln2,0).