题目内容

【题目】已知函数f(x)=alnx+bx(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为x﹣2y﹣2=0.
(1)求a,b的值;
(2)当x>1时,f(x)+ <0恒成立,求实数k的取值范围;
(3)证明:当n∈N* , 且n≥2时, + +…+

【答案】
(1)解:∵f(x)=alnx+bx,∴f′(x)= +b.

∵直线x﹣2y﹣2=0的斜率为0.5,且过点(1,﹣0.5),

∴f(1)=﹣0.5,f′(1)=0.5

解得a=1,b=﹣0.5


(2)解:由(1)得f(x)=lnx﹣0.5x.

当x>1时,f(x)+ <0恒成立,等价于k<0.5x2﹣xlnx.

令g(x)=0.5x2﹣xlnx,则g′(x)=x﹣1﹣lnx.

令h(x)=x﹣1﹣lnx,则h′(x)=

当x>1时,h′(x)>0,函数h(x)在(1,+∞)上单调递增,

故h(x)>h(1)=0

从而,当x>1时,g′(x)>0,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,

故g(x)>g(1)=0.5

∴k≤0.5


(3)证明:由(2)得,当x>1时,lnx﹣0.5x+ <0,可化为xlnx<

又xlnx>0,

从而, =

把x=2,…n分别代入上面不等式,并相加得,

+ +…+ >1﹣ + +…+ =1+ =


【解析】(1)利用函数在点(1,f(1))处的导数值即曲线的斜率及点在曲线上求得a,b的值;(2)当x>1时,f(x)+ <0恒成立,等价于k<0.5x2﹣xlnx,构造函数,求最值,即可求实数k的取值范围;(3)证明 = ,把x=1,2,…n分别代入上面不等式,并相加得结论.
【考点精析】利用函数的极值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.

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