题目
题型:不详难度:来源:
(1)当n=2时,求函数f(x)的极值;
(2)当a=1时,证明:对任意的正整数n,当x≥2时,有f(x)≤x-1.
答案
当a≤0时,f(x)无极值.
(2)证明见解析
解析
当n=2时,f(x)=+aln(x-1),
所以f′(x)=.
①当a>0时,由f′(x)=0,得
x1=1+>1,x2=1-<1,
此时f′(x)=.
当x∈(1,x1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(x1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
②当a≤0时,f′(x)<0恒成立,所以f(x)无极值.
综上所述,n=2时,
当a>0时,f(x)在x=1+处取得极小值,极小值为f(1+)=(1+ln).
当a≤0时,f(x)无极值.
(2) 方法一 因为a=1,
所以f(x)=+ln(x-1).
当n为偶数时,
令g(x)=x-1--ln(x-1),
则g′(x)=1+-
=+>0 (x≥2).
所以,当x∈[2,+∞)时,g(x)单调递增,又g(2)=0,
因此,g(x)=x-1--ln(x-1)≥g(2)=0恒成立,
所以f(x)≤x-1成立.
当n为奇数时,要证f(x)≤x-1,由于<0,
所以只需证ln(x-1)≤x-1,
令h(x)=x-1-ln(x-1),
则h′(x)=1-=≥0(x≥2),
所以,当x∈[2,+∞)时,h(x)=x-1-ln(x-1)单调递增,
又h(2)=1>0,所以当x≥2时,恒有h(x)>0,
即ln(x-1)<x-1命题成立.
综上所述,结论成立.
方法二 当a=1时,f(x)=+ln(x-1).
当x≥2时,对任意的正整数n,恒有≤1,
故只需证明1+ln(x-1)≤x-1.
令h(x)=x-1-(1+ln(x-1))
=x-2-ln(x-1),x∈[2,+∞).
则h′(x)=1-=,
当x≥2时,h′(x)≥0,故h(x)在[2,+∞)上单调递增,
因此,当x≥2时,h(x)≥h(2)=0,
即1+ln(x-1)≤x-1成立.
故当x≥2时,有+ln(x-1)≤x-1.
即f(x)≤x-1.
核心考点
试题【已知函数f(x)=+aln(x-1),其中n∈N*,a为常数.(1)当n=2时,求函数f(x)的极值;(2)当a=1时,证明:对任意的正整数n,当x≥2时,有f】;主要考察你对函数极值与最值等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)求f(x)的值域;
(2)设a≠0,函数g(x)=ax3-a2x,x∈[0,2].若对任意x1∈[0,2],总存在x2∈[0,2],使f(x1)-g(x2)=0.求实数a的取值范围.
上的最小值为 ( )
A. | B. | C. | D. |
A.当时,为的极大值 |
B.当时,为的极小值 |
C.当时,为的极值 |
D.当为的极值时, |
A 0 B - C D
A 6,0 B 32, 0 C 2 5, 6 D 32, 16
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