题目内容

【题目】设a≥0,f(x)=x﹣1﹣ln2x+2alnx(x>0). (Ⅰ)令F(x)=xf′(x),讨论F(x)在(0,+∞)内的单调性并求极值;
(Ⅱ)求证:当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1.

【答案】解:(Ⅰ)根据求导法则有 , 故F(x)=xf'(x)=x﹣2lnx+2a,x>0,
于是
∴知F(x)在(0,2)内是减函数,在(2,+∞)内是增函数,
所以,在x=2处取得极小值F(2)=2﹣2ln2+2a.
(Ⅱ)证明:由a≥0知,F(x)的极小值F(2)=2﹣2ln2+2a>0.
于是知,对一切x∈(0,+∞),恒有F(x)=xf'(x)>0.
从而当x>0时,恒有f'(x)>0,故f(x)在(0,+∞)内单调增加.
所以当x>1时,f(x)>f(1)=0,即x﹣1﹣ln2x+2alnx>0.
故当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1.
【解析】(1)先根据求导法求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求出单调区间及极值即可.(2)欲证x>ln2x﹣2a ln x+1,即证x﹣1﹣ln2x+2alnx>0,也就是要证f(x)>f(1),根据第一问的单调性即可证得.
【考点精析】关于本题考查的利用导数研究函数的单调性和函数的极值与导数,需要了解一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;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,那么是极小值才能得出正确答案.

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