试题与答案

已知函数f(x)=mx2+m-22x(m>0).若f(x)≥lnx+m-1在[1

题型:解答题

题目:

已知函数f(x)=
mx
2
+
m-2
2x
 (m>0)
.若f(x)≥lnx+m-1在[1,+∞)上恒成立,
(1)求m取值范围;
(2)证明:2ln2+3ln3+…+nlnn
2n3+3n2-5n
12
(n∈N*).

答案:

(1)由题意,令g(x)=lnx-

mx
2
-
m-2
2x
+m-1≤0在x∈[1,+∞)上恒成立

  g(x)=

1
x
-
m
2
+
m-2
2x2
=
-(x-1)(mx+m-2)
2x2
…4分

-1<

2
m
-1≤1时,即m≥1时g′(x)≤0在[1,+∞)恒成立,∴g(x)在其上递减.

∵gmax=g(1)≤0

∴原式成立.

2
m
-1>1,即0<m<1时,∵g(1)=0,gmax=g(
2
m
-1)>g(1)=0

∴不能恒成立.

综上:m≥1…9分

(2)证明:取m=1,则lnx

1
2
(x-
1
x
),∴xlnx≤
x2-1
2

令x=n,∴nlnn≤

n2-1
2

2ln2+3ln3+…+nlnn≤

1
2
[22+32+..+n2+1-n]

12+22+…+n2=

n(n+1)(2n+1)
6

∴2ln2+3ln3+…+nlnn

2n3+3n2-5n
12
,原不等式成立…12分

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