题目内容
【题目】设常数a≥0,函数f(x)=x﹣ln2x+2alnx﹣1
(1)令g(x)=xf'(x)(x>0),求g(x)的最小值,并比较g(x)的最小值与0的大小;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)求证:当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1.
【答案】
(1)解:∵f(x)=x﹣(lnx)(lnx)+2alnx﹣1,x∈(0,+∞)
∴ ,= ,
∴g(x)=xf'(x)=x﹣2lnx+2a,x∈(0,+∞)
∴ ,令g'(x)=0,得x=2,
列表如下:
∴g(x)在x=2处取得极小值g(2)=2﹣2ln2+2a,
即g(x)的最小值为g(2)=2﹣2ln2+2a.(6分)g(2)=2(1﹣ln2)+2a,
∵ln2<1,∴1﹣ln2>0,又a≥0,
∴g(2)>0
(2)证明:由(Ⅰ)知,g(x)的最小值是正数,
∴对一切x∈(0,+∞),恒有g(x)=xf'(x)>0
从而当x>0时,恒有f'(x)>0
故f(x)在(0,+∞)上是增函数
(3)证明:由(Ⅱ)知:f(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴当x>1时,f(x)>f(1)
又f(1)=1﹣ln21+2aln1﹣1=0
∴f(x)>0,即x﹣1﹣ln2x+2alnx>0
∴x>ln2x﹣2alnx+1
故当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1
【解析】(1)依题意求出g(x)的表示式,用导数研究其单调性求出其最小值再与0比较;(2)利用(1)的结论进行证明,判断时要求注意研究的区间是(0,+∞)这一特征;(3)由(2)的结论知只须证明f(1)非负即可.
【考点精析】认真审题,首先需要了解复合函数单调性的判断方法(复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”),还要掌握函数的最值及其几何意义(利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值;利用图象求函数的最大(小)值;利用函数单调性的判断函数的最大(小)值)的相关知识才是答题的关键.
【题目】为了了解甲、乙两所学校全体高三年级学生在该地区八校联考中的数学成绩情况,从两校各随机抽取60名学生,将所得样本作出频数分布统计表如下: 甲校:
分组 | [70,80) | [80,90) | [90,100) | [100,110) |
频数 | 2 | 5 | 9 | 10 |
分组 | [110,120) | [120,130) | [130,140) | [140,150] |
频数 | 14 | 10 | 6 | 4 |
乙校:
分组 | [70,80) | [80,90) | [90,100) | [100,110) |
频数 | 2 | 4 | 8 | 16 |
分组 | [110,120) | [120,130) | [130,140) | [140,150] |
频数 | 15 | 6 | 6 | 3 |
以抽样所得样本数据估计总体
(1)比较甲、乙两校学生的数学平均成绩的高低;
(2)若规定数学成绩不低于120分为优秀,从甲、乙两校全体高三学生中各随机抽取2人,其中数学成绩为优秀的共X人,求X的分布列及数学期望.