【答案】
分析:(Ⅰ)求出f(x)的導(dǎo)函數(shù),把x=1代入導(dǎo)函數(shù)即可求出直線l的斜率,然后把x=1代入f(x)中求出切點(diǎn)的縱坐標(biāo),進(jìn)而得到切點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)切點(diǎn)坐標(biāo)和斜率寫出切線的方程,把切線l的方程與g(x)解析式聯(lián)立,消去y后,得到關(guān)于x的一元二次方程,由直線l與g(x)圖象相切得到根的判別式等于0,列出關(guān)于m的方程,又根據(jù)m小于0,求出方程的解即可得到滿足題意的m的值;
(Ⅱ)求出g(x)的導(dǎo)函數(shù),且求出f(x+1)的解析式,一起代入h(x)=f(x+1)-g'(x),確定出h(x)的解析式,求出h(x)的導(dǎo)函數(shù),令導(dǎo)函數(shù)大于0求出x的范圍即為函數(shù)的增區(qū)間,令導(dǎo)函數(shù)小于0求出x的范圍即為函數(shù)的減區(qū)間,根據(jù)函數(shù)的增減性得到h(x)的最大值即可;
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,當(dāng)x大于-1時(shí),h(x)小于等于2,把h(x)的解析式代入化簡可得:當(dāng)x大于-1時(shí),ln(1+x)小于等于x,且x=0取等號,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024180928768374522/SYS201310241809287683745007_DA/0.png">大于0,代入化簡得
,然后分別令n=1,2,…n,列舉出各項(xiàng)得到n個(gè)不等式,左右相加后,右邊利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式化簡后,得證.
解答:解:(Ⅰ)依題意知直線l的斜率
,
∵f(1)=0,故直線l與函數(shù)f(x)的圖象的切點(diǎn)坐標(biāo)是(1,0),
∴直線l的方程為y=x-1;
又∵直線l與g(x)的圖象也相切,
∴由
得x
2+2(m-1)x+9=0,
令△=(m-1)
2-9=0,∵m<0
∴解得m=-2;
(II)∵g'(x)=x+m=x-2,
∴h(x)=f(x+1)-g'(x)=ln(x+1)-x+2,
∴
,
令h'(x)>0,解得-1<x<0,令h'(x)<0,解得x<-1(舍去)或x>0,
∴h(x)在(-1,0)上單調(diào)遞增,在(0,+∞)上單調(diào)遞減,
∴當(dāng)x=0時(shí),h(x)取得最大值h(0)=2;
(Ⅲ)∵由(II)知:當(dāng)x>-1時(shí),h(x)≤2,即ln(x+1)-x+2≤2,
∴當(dāng)x>-1時(shí),ln(1+x)≤x,當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)等號成立,
∵
,故
,
∴
.
點(diǎn)評:此題考查學(xué)生會利用導(dǎo)數(shù)求曲線上過某點(diǎn)切線方程的斜率,掌握導(dǎo)數(shù)在最值問題中的運(yùn)用,靈活運(yùn)用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式化簡求值,是一道中檔題.