Question

已知函數(shù)
（1）試判斷函數(shù)f（x）的單調(diào)性；
（2）設(shè)m＞0，求f（x）在[m，2m]上的最大值；
（3）試證明：對?n∈N^*，不等式．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用商的求導(dǎo)法則求出所給函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是解決本題的關(guān)鍵，利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)確定出函數(shù)的單調(diào)性；
（2）利用導(dǎo)數(shù)作為工具求出函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問題，注意分類討論思想的運(yùn)用；
（3）利用導(dǎo)數(shù)作為工具完成該不等式的證明，注意應(yīng)用函數(shù)的最值性質(zhì)．
解答：解：（1）函數(shù)f（x）的定義域是：（0，+∞）
由已知
令f′（x）=0得，1-lnx=0，∴x=e
∵當(dāng)0＜x＜e時，，
當(dāng)x＞e時，
∴函數(shù)f（x）在（0，e]上單調(diào)遞增，在[e，+∞）上單調(diào)遞減，

（2）由（1）知函數(shù)f（x）在（0，e]上單調(diào)遞增，在[e，+∞）上單調(diào)遞減
故①當(dāng)0＜2m≤e即時，f（x）在[m，2m]上單調(diào)遞增
∴，
②當(dāng)m≥e時，f（x）在[m，2m]上單調(diào)遞減
∴，
③當(dāng)m＜e＜2m，即時
∴．

（3）由（1）知，當(dāng)x∈（0，+∞）時，，
∴在（0，+∞）上恒有，
即且當(dāng)x=e時“=”成立，
∴對?x∈（0，+∞）恒有，
∵，
∴
即對?n∈N^*，不等式恒成立．
點評：本題考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用問題，考查函數(shù)的定義域思想，考查導(dǎo)數(shù)的計算，考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系，考查函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系，注意問題的等價轉(zhuǎn)化性．