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课时过关检测(十七) 利用导数证明不等式
1.设函数f(x)=ax2-(x+1)ln x,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为0.
(1)求a的值;
(2)求证:当0<x≤2时,f(x)>x.
解:(1)f′(x)=2ax-ln x-1-,
由题意,可得f′(1)=2a-2=0,所以a=1.
(2)证明:由(1)得f(x)=x2-(x+1)ln x,
要证当0<x≤2时,f(x)>x,
只需证当0<x≤2时,x-,-ln x>
即x-ln x>.+
令g(x)=x-ln x,h(x)=,+
令g′(x)=1-=0,得x=1,
易知g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增,
故当0<x≤2时,g(x)min=g(1)=1.
因为h′(x)=<1,即h(x)max<g(x)min.,当0<x≤2时,h′(x)>0,所以h(x)在(0,2]上单调递增,故当0<x≤2时,h(x)max=h(2)=
故当0<x≤2时,h(x)<g(x),即当0<x≤2时,f(x)>x.
2.已知函数f(x)=ax-ln x-1.
(1)若f(x)≥0恒成立,求a的最小值;
(2)证明:+x+ln x-1≥0.
解:(1)f(x)≥0等价于a≥.
令g(x)=,,则g′(x)=
所以当x∈(0,1)时,g′(x)>0,
当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,
则g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以g(x)max=g(1)=1,则a≥1,
所以a的最小值为1.
(2)证明:当a=1时,由(1)得x≥ln x+1,即t≥ln t+1.
令=t,则-x-ln x=ln t,
所以+x+ln x-1≥0.≥-x-ln x+1,即
3.已知函数f(x)=ln x-ax2+x,a∈R.
(1)当a=0时,求函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程;
(2)若a=-2,正实数x1,x2满足f(x1)+f(x2)+x1x2=0,求证:x1+x2≥.
解:(1)当a=0时,f(x)=ln x+x,则f(1)=1,所以切点为(1,1),又因为f ′(x)=+1,所以切线斜率k=f′(1) =2,
故切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
(2)证明:当a=-2时,f(x)=ln x+x2+x(x>0).
由f(x1)+f(x2)+x1x2