设函数f(x)=(x+1)ln(x+1)-ax在x=0处取得极值.
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/25 18:01:09
设函数f(x)=(x+1)ln(x+1)-ax在x=0处取得极值.
(1)求a的值及函数f(x)的单调区间;
(2)证明对任意的正整数n,不等式nlnn≥(n-1)ln(n+1).
(1)求a的值及函数f(x)的单调区间;
(2)证明对任意的正整数n,不等式nlnn≥(n-1)ln(n+1).
![设函数f(x)=(x+1)ln(x+1)-ax在x=0处取得极值.](/uploads/image/z/3520624-40-4.jpg?t=%E8%AE%BE%E5%87%BD%E6%95%B0f%EF%BC%88x%EF%BC%89%3D%EF%BC%88x%2B1%EF%BC%89ln%EF%BC%88x%2B1%EF%BC%89-ax%E5%9C%A8x%3D0%E5%A4%84%E5%8F%96%E5%BE%97%E6%9E%81%E5%80%BC%EF%BC%8E)
(1)∵f(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
∴f'(x)=ln(x+1)+1-a,
∵f(x)在x=0处取得极值,
∴f'(0)=0,∴a=1,
故f'(x)=ln(x+1),
当x+1>1,即x>0时,f'(x)>0,
当0<x+1<1,即-1<x<0时,f'(x)<0,
∴f(x)的增区间为(0,+∞),减区间为(-1,0).
(2)证明:当n=1时,左边=0,右边=0,0≥0成立;
当n=2时,左边=2ln2=ln4,右边=ln3,ln4≥ln3成立;
当n≥3时,原不等式等价于
lnn
n−1≥
ln(n+1)
n,
令g(x)=
lnx
x−1,(x≥3),
则g(x)=
x−1
x−lnx
(x−1)2,
当x≥3时,
x−1
x<1,lnx>1,
∴
x−1
x−lnx<0,
从而g(x)<0,∴g(x)递减,
所以,当n-1>n≥3时,
有g(n-1)<g(n),
即
ln(n+1)
n<
lnn
n−1,
综上所述:对任意的正整数n,不等式nlnn≥(n-1)ln(n+1)都成立.
∴f'(x)=ln(x+1)+1-a,
∵f(x)在x=0处取得极值,
∴f'(0)=0,∴a=1,
故f'(x)=ln(x+1),
当x+1>1,即x>0时,f'(x)>0,
当0<x+1<1,即-1<x<0时,f'(x)<0,
∴f(x)的增区间为(0,+∞),减区间为(-1,0).
(2)证明:当n=1时,左边=0,右边=0,0≥0成立;
当n=2时,左边=2ln2=ln4,右边=ln3,ln4≥ln3成立;
当n≥3时,原不等式等价于
lnn
n−1≥
ln(n+1)
n,
令g(x)=
lnx
x−1,(x≥3),
则g(x)=
x−1
x−lnx
(x−1)2,
当x≥3时,
x−1
x<1,lnx>1,
∴
x−1
x−lnx<0,
从而g(x)<0,∴g(x)递减,
所以,当n-1>n≥3时,
有g(n-1)<g(n),
即
ln(n+1)
n<
lnn
n−1,
综上所述:对任意的正整数n,不等式nlnn≥(n-1)ln(n+1)都成立.
设函数f(x)=(x+1)ln(x+1)-ax在x=0处取得极值.
已知函数f(x)=x-ln(x+a)在x=1处取得极值.
已知函数f(x)=ln(x+a)-x^2-x在x=0处取得极值
已知函数f(x)=ln(x+a)-x∧2-x在x=0处取得极值,
已知函数f(x)=ln(ax+1)+((1-x)/(1+x),x大于或等于0,其中a>0.f(x)在x=1处取得极值,求
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函数f(x)=ax^3+bx^2-3x在x=±1取得极值.
已知函数f(x)=ax^3-3x在x=1上取得极值
3、已知函数f(x)=x^2+x-ln(x+a)在x=0处取得极值
已知f(x)=2ax-bx+lnx在x=-1,x=12处取得极值.