(2012•武漢模擬)已知函數(shù)f(x)=
lnx
x
-1

(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè)m>0,求函數(shù)f(x)在[m,2m]上的最大值;
(3)證明:對?n∈N*,不等式ln(
2+n
n
)<
2+n
n
恒成立.
分析:(1)確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)函數(shù),由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)明確的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)分類討論,確定函數(shù)f(x)在[m,2m]上的單調(diào)性,從而可求函數(shù)的最大值;
(3)先確定函數(shù)在(0,+∞)上,恒有f(x)=
lnx
x
-1≤
1
e
-1
,即
lnx
x
1
e
,從而可得x∈(0,+∞),恒有lnx≤
1
e
x
,進而可得結(jié)論.
解答:解:(1)函數(shù)的定義域為(0,+∞)
求導(dǎo)函數(shù),可得f′(x)=
1-lnx
x2

令f′(x)>0,x>0,可得0<x<e;令f′(x)<0,可得x>e;
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,e),單調(diào)遞減區(qū)間為(e,+∞);
(2)①當(dāng)0<2m≤e,即0<m≤
e
2
時,由(1)知,函數(shù)f(x)在[m,2m]上單調(diào)遞增,
∴f(x)max=f(2m)=
ln2m
2m
-1
;
②當(dāng)m≥e時,由(1)知,函數(shù)f(x)在[m,2m]上單調(diào)遞減,
∴f(x)max=f(m)=
lnm
m
-1
;
③當(dāng)m<e<2m,即
e
2
<m<e
時,由(1)知,f(x)max=f(e)=
1
e
-1

(3)由(1)知,當(dāng)x∈(0,+∞)時,f(x)max=f(e)=
1
e
-1

∴在(0,+∞)上,恒有f(x)=
lnx
x
-1≤
1
e
-1
,即
lnx
x
1
e

當(dāng)且僅當(dāng)x=e時,等號成立
∴?x∈(0,+∞),恒有lnx≤
1
e
x

2+n
n
>0
,
2+n
n
≠e

ln
2+n
n
1
e
×
2+n
n

ln(
2+n
n
)<
2+n
n
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查函數(shù)的最值,考查不等式的證明,解題的關(guān)鍵是確定函數(shù)的單調(diào)性,正確分類討論.
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907    966    191    925    271    932    812    458    569    683
431    257    393    027    556    488    730    113    537    989
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16
-
y2
20
=1
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1
5
,
3
5
1
5
3
5

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