题目内容
已知函数
。
(1)求函数的定义域,并证明
在定义域上是奇函数;
(2)对于x∈[2,6],
恒成立,求实数m的取值范围;
(3)当n∈N*时,试比较f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2n)与2n+2n2的大小关系。

(1)求函数的定义域,并证明

(2)对于x∈[2,6],

(3)当n∈N*时,试比较f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2n)与2n+2n2的大小关系。
解:(1)由
解得x<-1或x>1,
∴函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞)
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时


∴
在定义域上是奇函数。
(2)当x∈[2,6]时
恒成立
∴
∵x∈[2,6],
∴0<m<(x+1)(7-x)在x∈[2,6]成立
令g(x)=(x+1)(7-x)=-(x-3)2+16,x∈ [2,6],
由二次函数的性质可知x∈[2,3]时函数单调递增,x∈[3,6]时函数单调递减,
x∈[2,6]时,g(x)min=g(6)=7,
∴0<m<7。
(3)f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2n)=
=ln(2n+1)
构造函数h(x)=ln(1+x)-
(x>0)

当x>0时,h'(x)<0
∴
在(0,+∞)单调递减,
∴h(x)<h(0)=0;
当x=2n(n∈N*)时,ln(1+2n)-(2n+2n2)<0,
∴ln(1+2n)<2n+2n2。

∴函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞)
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时


∴

(2)当x∈[2,6]时

∴

∵x∈[2,6],
∴0<m<(x+1)(7-x)在x∈[2,6]成立
令g(x)=(x+1)(7-x)=-(x-3)2+16,x∈ [2,6],
由二次函数的性质可知x∈[2,3]时函数单调递增,x∈[3,6]时函数单调递减,
x∈[2,6]时,g(x)min=g(6)=7,
∴0<m<7。
(3)f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2n)=

构造函数h(x)=ln(1+x)-


当x>0时,h'(x)<0
∴

∴h(x)<h(0)=0;
当x=2n(n∈N*)时,ln(1+2n)-(2n+2n2)<0,
∴ln(1+2n)<2n+2n2。

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