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(2012•荆州模拟)已知函数f(x)=lnx-ax-3(a≠0),

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/14 03:10:27
(2012•荆州模拟)已知函数f(x)=lnx-ax-3(a≠0),
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若对于任意的a∈[1,2],若函数g(x)=x
(Ⅰ)由已知得f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=
1
x−a,
当a>0时,f(x)的单调增区间为(0,
1
a),减区间为(
1
a,+∞);
当a<0时,f(x)的单调增区间为(0,+∞),无减区间;
(Ⅱ)g(x)=x3+
x2
2[m−2f′(x)]=x3+(
m
2+a)x2−x,
∴g'(x)=3x2+(m+2a)x-1,
∵g(x)在区间(a,3)上有最值,
∴g(x)在区间(a,3)上不总是单调函数,
又g′(0)=−1∴

g′(a)<0
g′(3)>0
由题意知:对任意a∈[1,2],g'(a)=3a2+(m+2a)•a-1=5a2+ma-1<0恒成立,
∴m<
1−5a2
a=
1
a−5a,因为a∈[1,2],所以m<−
19
2,
对任意,a∈[1,2],g'(3)=3m+26+6a>0恒成立,∴m>−
32
3∴−
32
3<m<−
19
2
(Ⅲ)令a=1此时f(x)=lnx-x-3,由(Ⅰ)知f(x)=lnx-x-3在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴当x∈(0,+∞)时f(x)<f(1),
∴lnx<x-1对一切x∈(0,+∞)成立,
∴ln(x+1)<x对一切x∈(0,+∞)成立,
∵n≥2,n∈N*,则有ln(
1
n2+1)<
1
n2,
∴ln(
1
22+1)+ln(
1
32+1)+…+ln(
1
n2+1)<
1
22+
1
3