2014年高考理科数学真题解析分类汇编:函数(14)
发布时间:2021-06-06
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则φ′(x)=
1a
x+1-a1+x(1+x)=(1+x) 当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时等号成立),
∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0, ∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,
∴a≤1时,ln(1+x)≥ax
1+x(仅当x=0时等号成立).
当a>1时,对x∈(0,a-1]有φ′(x)<0, ∴φ(x)在(0,a-1]上单调递减, ∴φ(a-1)<φ(0)=0.
即a>1时,存在x>0,使φ(x)<0, 故知ln(1+x)≥
ax
1+x
综上可知,a的取值范围是(-∞,1].
(3)由题设知g(1)+g(2)+ +g(n)=12n
23+ +n+1
比较结果为g(1)+g(2)+ +g(n)>n-ln(n+1).
证明如下:
方法一:上述不等式等价于1213+ +1
n+1<ln(n+1),
在(2)中取a=1,可得ln(1+x)>
x
1+x
x>0. 令x=1nn∈N1
n+1+,则n+1<lnn下面用数学归纳法证明.
①当n=11
2
,结论成立.
②假设当n=k时结论成立,即12+131
k+1
k+1).
那么,当n=k+1时,12+131k+111
k+2k+2<ln(k+1)+k+2k+1)+lnk+1ln(k+2),即结论成立.
由①②可知,结论对n∈N+成立.
方法二:上述不等式等价于1123+ +1
n+1<ln(n+1),
在(2)中取a=1,可得ln(1+x)>
x
1+x
x>0. 令x=1
nn∈Nn+11+,则lnn>n+1
故有ln 2-ln 1>12
ln 3-ln 2>1
3
,
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