Question

已知f（x）=x-（a>0），g（x）=2lnx+bx且直線y=2x－2與曲線y=g（x）相切．
（1）若對[1，+）內(nèi)的一切實數(shù)x，小等式f（x）≥g（x）恒成立，求實數(shù)a的取值范圍；
（2）當a=l時，求最大的正整數(shù)k，使得對[e，3]（e=2．71828是自然對數(shù)的底數(shù)）內(nèi)的任意k個實數(shù)x₁，x₂，，x_k都有成立；
（3）求證：．

Answer 1

（1）；（2）的最大值為．
（3）當時，根據(jù)（1）的推導(dǎo)有，時，，即．令，得，化簡得，
。

解析試題分析：（1）設(shè)點為直線與曲線的切點，則有．     （*）
，．  （**）
由（*）、（**）兩式，解得，．    2分
由整理，得，
，要使不等式恒成立，必須恒成立．   
設(shè)，，
，當時，，則是增函數(shù)，
，是增函數(shù)，，．5分
因此，實數(shù)的取值范圍是．      6分
（2）當時，，
，在上是增函數(shù)，在上的最大值為．
要對內(nèi)的任意個實數(shù)都有
成立，必須使得不等式左邊的最大值小于或等于右邊的最小值，
當時不等式左邊取得最大值，時不等式右邊取得最小值．
，解得．
因此，的最大值為．                10分
（3）證明（法一）：當時，根據(jù)（1）的推導(dǎo)有，時，，
即．        11分
令，得，   
化簡得，        13分
．    14分
（法二）數(shù)學(xué)歸納法：當時，左邊=，右邊=，
根據(jù)（1）的推導(dǎo)有，時，，即．
令，得，即．
因此，時不等式成立．                    11分
（另解：，，，即．）
假設(shè)當時不等式成立，即