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已知函數f(x)=|x-a|-lnx(a∈R)
(I)若a=1,求f(x)的單調區(qū)間及f(x)的最小值;
(II)若a∈R,試討論f(x)的單調區(qū)間;
(III)若n∈N+,求證:
【答案】分析:(I)f(x)=|x-a|-lnx的定義域為(0,+∞).a=1,f(x)=|x-1|-lnx,當x≥1時,,故f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是遞增函數,當0<x<1時,,故f(x)在區(qū)間(0,1)上是遞減函數,由此能求出f(x)的單調區(qū)間及f(x)的最小值.
(II)分a≥1時,0<a<1時和a≤0時三種情況,分別計算f(x)的導數,并由f′(x)的符號討論f(x)的單調區(qū)間.
(III)由a=1,知f(x)在(0,1)上遞減,在[1,+∞)上遞增,故x-1>lnx在x>1時成立.若n∈N*,n>1,則令x=>1,則,由此能夠證明n∈N*時,
解答:解:(I)f(x)=|x-a|-lnx的定義域為(0,+∞).
a=1,f(x)=|x-1|-lnx,
當x≥1時,f(x)=x-1-lnx,

∴f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是遞增函數,
當0<x<1時,f(x)=1-x-lnx,
,
∴f(x)在區(qū)間(0,1)上是遞減函數,
故a=1時,f(x)的增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1),
f(x)min=f(1)=0.
(II)若a≥1時,當x≥a時,f(x)=x-a-lnx,,
則f(x)在區(qū)間[a,+∞)上是遞增的;
當0<x<a時,f(x)=a-x-lnx,,
∴f(x)在區(qū)間(0,a)上是遞減的,
若0<a<1,當x≥a時,f(x)=x-a-lnx,
,x>1,f′(x)>0,a<x<1,f′(x)<0,
則f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是遞增的,f(x)在區(qū)間[a,1)上是遞減的.
當0<x<a時,f(x)=a-x-lnx,,
f(x)在區(qū)間(0,a)上是遞減的,
而f(x)在x=a處連續(xù),
則f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是遞增的,在區(qū)間(0,1)上是遞減的,
若a≤0,f(x)=x-lnx,,x>1,f′(x)>0,0<x<1,f′(x)<0,
則f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是遞增的,f(x)在區(qū)間(0,1)上是遞減的.
綜上所述,
當a≥1時,
a≤0,f(x)=x-lnx,
f(x)的增區(qū)間是[a,+∞),減區(qū)間是(0,a).
當a<1時,f(x)的遞增區(qū)間是{1,+∞),減區(qū)間是(0,1).
(III)由(I)知:a=1
f(x)在(0,1)上遞減,在[1,+∞)上遞增.
∴x>1時,f(x)=x-1-lnx>f(1)=0,
即x-1>lnx在x>1時成立.
若n∈N*,n>1,則令x=>1,

,


=ln
∴n∈N*,n>1時,1+,
∵n=1時,不等式即為成立,
故n∈N*時,
點評:本題考查利用導數求函數最值的應用,考查運算求解能力,推理論證能力;考查化歸與轉化思想.對數學思維的要求比較高,有一定的探索性.綜合性強,難度大,易錯點是計算量大,容易失誤,是高考的重點.解題時要認真審題,仔細解答.
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π
4
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π
6
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1
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1
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2011
2012
B、
2010
2011
C、
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D、
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