已知函数f(x)=lnx?ax+ax2(a∈R).(1)若a=1,求函数f(x)的极值;(2)若f(x)在[1,+∞)内为单调

2024-11-22 20:13:01
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f(x)=

1
x
+
a
x2
?
2a
x3
x2+ax?2a
x3
(x>0)
(1)若a=1,f(x)=
x2+x?2
x3
,令f(x)=0,得x=1或x=-2(负值舍去)
当0<x<1时,f(x)<0;当x>1时,f(x)>0
∴f(x)的极小值为f(1)=0,无极大值.
(2)∵f(x)在[1,+∞)内为单调增函数
f(x)=
x2+ax?2a
x3
≥0
在[1,+∞)上恒成立
即x2+ax-2a≥0在[1,+∞)上恒成立
令g(x)=x2+ax-2a
?
a
2
≤1
即a≥-2时,g(1)≥0,得a≤1,∴-2≤a≤1
?
a
2
>1
即a<-2时,g(?
a
2
)≥0
,得-8≤a≤0,∴-8≤a<-2
综上a的取值范围是[-8,1]
(3)当a=1时,由(2)知,f(x)在[1,+∞)内为单调增函数
即x>1时,f(x)>f(1)=0
lnx>
1
x
?
1
x2
(x>1)

x=
n+1
n
(n∈N*)

n+1
n
>1

ln
n+1
n
n
n+1
?
n2
(n+1)2
n
(n+1)2

n
i=1
i
(i+1)2
<ln
2
1
+ln
3
2
+
…+ln
n+1
n
=ln(n+1)