已知函数f(x)=lnx,g(x)=12ax+b.(Ⅰ)若f(x)与g(x)在x=1处相切,试求g(x)的表达式;(Ⅱ)若

2024-12-04 08:06:19
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(Ⅰ)解:∵f(x)=lnx,∴f′(x)=

1
x
,∴f′(1)=1=
1
2
a
,得:a=2------------------(2分)
又∵g(1)=0=
1
2
a+b
,∴b=-1,∴g(x)=x-1;----------------(3分)
(Ⅱ)解:∵φ(x)=
m(x?1)
x+1
?f(x)
=
m(x?1)
x+1
?lnx
在[1,+∞)上是减函数,∴?′(x)=
?x2+(2m?2)x?1
x(x+1)2
≤0
在[1,+∞)上恒成立.------------------(5分)
即x2-(2m-2)x+1≥0在[1,+∞)上恒成立,由2m?2≤x+
1
x
,x∈[1,+∞),
x+
1
x
∈[2,+∞)
,∴2m-2≤2得m≤2;------------------(6分)
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)可得:当x≥2时,lnx<x?1≤
x
2
(x?1)

lnx<
1
2
x(x?1)
得:
2
x(x?1)
1
lnx
,∴2(
1
x?1
?
1
x
)<
1
lnx
,------------------(8分)
∴当x=2时,2(
1
1
?
1
2
)<
1
ln2
;当x=3时,2(
1
2
?
1
3
)<
1
ln3
;当x=4时,2(
1
3
?
1
4
)<
1
ln4
,…,当x=n+1时,2(
1
n
?
1
n+1
)<
1
ln(n+1)
,n∈N+,n≥2
上述不等式相加得:2(1?
1
n+1
)<
1
ln2
+
1
ln3
+
1
ln4
+…+
1