设函数f(x)=lnxx2.(1)求f(x)的极大值;(2)求证:12eln[n?(n-1)?(n-2)…2?1]≤(n2+n)(2n+

2025-06-22 16:04:57
推荐回答(1个)
回答1:

(1)f′(x)=

x?2xlnx
x4
1?2lnx
x3

由f′(x)=0得x=
e

列表得:
x (0,
e
)
e
(
e
,+∞)
f'(x) + 0 -
f(x) 递增 极大值 递减
从而f(x)在(0,
e
)
单调递增,在(
e
,+∞)
单调递减.
f(x)极大=f(
e
)=
1
2e
.…(4分)
证明:(2)∵f(x)极大=f(
e
)=
1
2e

f(x)≤
1
2e

lnx
x2
1
2e

lnx≤
1
2e
x2

∴2elnx≤x2
分别令x=1,2,3,…,n,
∴2eln1≤12,2eln2≤22,…,2elnn≤n2
∴2e(ln1+ln2+ln3+…+lnn)≤12+22+32+…+n2
2eln[n?(n?1)?(n?2)…2?1]≤
n(n+1)(2n+1)
6

∴12eln[n?(n-1)?(n-2)…2?1]≤(n2+n)(2n+1)(n∈N*)…(9分)
(3)由(1)的结论:方程f(x)?
a
2e
=0(a∈R+)
有唯一解,
∴a=1,
方程g(x)=txf′(x)+
ax2?2tx?t
x2
=0
有唯一解,
即:x2-2tlnx-2tx=0(x>0)有唯一解,
设G(x)=x2-2tlnx-2tx=0(x>0),
G′(x)=
2
x
(x2?tx?t)

由∴G'(x)=0,则x2-tx-t=0设x2-tx-t=0的两根为x1,x2,不妨设x1<x2
∵t>0,
∴x1<0<x2
x1
t?
t2+4t
2
x2
t+
t2+4t
2

∴G(x)在(0,x2)递减,(x2,+∞)递增,
要使G(x)=x2-2tlnx-2tx=0(x>0)有唯一解,则G(x2)=0,
即:x22?2tlnx2?2tx2=0…①
x22?tx2?t=0…②
由①②得:2tlnx2+tx2-t=0,
即:2lnx2+x2-1=0,
∴x2=1,
又x2是方程x2-tx-t=0的根,
1=x2
t+
t2+4t
2

t=
1
2
…(14分)