Question

【題目】已知函數(shù)f（x）= +lnx在（1，+∞）上是增函數(shù)，且a＞0．
（1）求a的取值范圍；
（2）求函數(shù)g（x）=ln（1+x）﹣x在[0，+∞）上的最大值；
（3）設(shè)a＞1，b＞0，求證： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：f（x）的導(dǎo)數(shù)為f′（x）=﹣ + ，

因?yàn)楹瘮?shù)f（x）在（1，+∞）上是增函數(shù)，

所以f′（x）=﹣ + ≥0在（1，+∞）上恒成立，

即x≥ 在（1，+∞）上恒成立，

所以只需1≥ ，

又因?yàn)閍＞0，所以a≥1

（2）解：因?yàn)閤∈[0，+∞），所以g′（x）= ﹣1= ≤0

所以g（x）在[0，+∞）上單調(diào)遞減，

所以g（x）=ln（1+x）﹣x在[0，+∞）上的最大值為g（0）=0

（3）解：證明：因?yàn)閍＞1，b＞0，所以 ＞1，

由（1）知f（x）= +lnx在（1，+∞）上是增函數(shù)，所以f（ ）＞f（1），

即 +ln ＞0，化簡(jiǎn)得 ＜ln ，

又因?yàn)? =1+ ，

由第（2）問可知g（ ）=ln（1+ ）﹣ ＜g（0）=0，

即ln ＜ ，

綜上 得證

【解析】（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，由函數(shù)f（x）在（1，+∞）上是增函數(shù)，所以f′（x）=﹣ + ≥0在（1，+∞）上恒成立，運(yùn)用參數(shù)分離，求得最值即可；（2）求得g（x）的導(dǎo)數(shù)，求得單調(diào)性，即可得到最小值；（3）由（1）知f（x）= +lnx在（1，+∞）上是增函數(shù)，所以f（ ）＞f（1），由第（2）問可知g（ ）=ln（1+ ）﹣ ＜g（0）=0，化簡(jiǎn)即可得證．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)，掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值即可以解答此題．