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已知函数f(x)=ln2(1+x)+2ln(1+x)-2x. (I)证明函数f(...

已知函数f(x)=ln2(1+x)+2ln(1+x)-2x.
(I)证明函数f(x)在区间(0,1)上单调递减;
(II)若不等式manfen5.com 满分网≤e2对任意的n∈N*都成立,(其中e是自然对数的底数),求实数a的最大值.
(I)这是一个一般的函数,所以用导数法,即证明函数f(x)在区间(0,1)上的导数恒小于零. (II)先将不等式≤e2对任意的n∈N*都成立,两边取自然对数,转化为,恒成立,再用导数法求最小值即可. 【解析】 (I)(1分) 设g(x)=ln(1+x)-x,x∈[0,1) 函数g(x)在x∈(0,1)上单调递减,∴g(x)<g(0)=0, ∴f'(x)<0在x∈(0,1)上恒成立, ∴函数f(x)在x∈(0,1)上单调递减.(4分) (II)不等式等价于不等式 由知,,(5分) 设,(6分) (7分) 设h(x)=(1+x)ln2(1+x)-x2(x∈[0,1])(8分) h'(x)=ln2(1+x)+2ln(1+x)-2x, 由(I)知x∈(0,1)时,h'(x)<h'(0)=0 ∴函数h(x)在x∈(0,1)上单调递减, h(x)<h(0)=0 ∴G'(x)<0,∴函数G(x)在x∈(0,1]上单调递减. ∴(11分) 故函数G(x)在({0,1}]上的最小值为G(1)= 即, ∴a的最大值为(12分)
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考点分析:
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(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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