1、利用导数证明不等式建议用时:45分钟1已知函数f(x)ln xax2(2a1)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a0时,证明f(x)2.解(1)f(x)的定义域为(0,),f(x)2ax2a1.当a0,则当x(0,)时,f(x)0,故f(x)在(0,)上单调递增当a0,则当x时,f(x)0;当x时,f(x)0.故f(x)在上单调递增,在上单调递减(2)证明:由(1)知,当a0时,f(x)在x取得最大值,最大值为fln1.所以f(x)2等价于ln12,即ln10.设g(x)ln xx1,则g(x)1.当x(0,1)时,g(x)0;当x(1,)时,g(x)0.所以g(x)在(0,1)上单调递
2、增,在(1,)上单调递减故当x1时,g(x)取得最大值,最大值为g(1)0.所以当x0时,g(x)0.从而当a0时,ln10,即f(x)2.2(2018全国卷)已知函数f(x)xaln x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:a2.解(1)f(x)的定义域为(0,),f(x)1.()若a2,则f(x)0,当且仅当a2,x1时f(x)0,所以f(x)在(0,)单调递减()若a2,令f(x)0得,x或x.当x时,f(x)0;当x时,f(x)0.所以f(x)在,上单调递减,在上单调递增(2)证明:由(1)知,f(x)存在两个极值点时,当且仅当a2.由于f(x)
3、的两个极值点x1,x2满足x2ax10,所以x1x21,不妨设x1x2,则x21.由于1a2a2a,所以a2等价于x22ln x20.设函数g(x)x2ln x,由(1)知,g(x)在(0,)上单调递减,又g(1)0,从而当x(1,)时,g(x)0.所以x22ln x20,即a2.3已知函数f(x)ex,g(x)ln(xa)b.(1)当b0时,f(x)g(x)0恒成立,求整数a的最大值;(2)求证:ln 2(ln 3ln 2)2(ln 4ln 3)3ln(n1)ln nn(nN*)解(1)现证明exx1,设F(x)exx1,则F(x)ex1,当x(0,)时,F(x)0,当x(,0)时,F(x)
4、0,所以F(x)在(0,)上单调递增,在(,0)上单调递减,所以F(x)minF(0)0,即F(x)0恒成立,即exx1.同理可得ln(x2)x1,即exln(x2),当a2时,ln(xa)ln(x2)ex,所以当a2时,f(x)g(x)0恒成立当a3时,e0ln a,即exln(xa)0不恒成立故整数a的最大值为2.(2)证明:由(1)知exln(x2),令x,则eln,即eln(n1)ln nn,所以e0e1e2 en1ln 2(ln 3ln 2)2(ln 4ln 3)3ln(n1)ln nn,又因为e0e1e2en1, 所以ln 2(ln 3ln 2)2(ln 4ln 3)3ln(n1)ln nn.