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已知函数f(x)=ax,g(x)=lnx,其中a∈R.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/05 08:43:51
已知函数f(x)=ax,g(x)=lnx,其中a∈R.
( I)若函数F(x)=f(x)-g(x)有极值1,求a的值;
( II)若函数G(x)=f[sin(1-x)]+g(x)在区间(0,1)上为增函数,求a的取值范围;
(Ⅲ)证明:
n
k=1
sin
1
(k+1)
已知函数f(x)=ax,g(x)=lnx,其中a∈R.
( I)∵函数f(x)=ax,g(x)=lnx,其中a∈R.
∴F(x)=ax-lnx,则 F′(x)=a-
1
x,
∵函数F(x)=f(x)-g(x)有极值1,
∴F′(1)=0,
∴a-1=0,解得a=1;
( II)∵函数G(x)=f[sin(1-x)]+g(x)=asin(1-x)+lnx,
∴G′(x)=acos(1-x)×(-1)+
1
x,
只要G′(x)>0在区间(0,1)上大于0,
∴G′(x)=acos(1-x)×(-1)+
1
x>0,
∴a<
1
xcos(1−x),求
1
xcos(1−x)的最小值即可,
求h(x)=xcos(1-x)的最小值即可,0<1-x<1,
∵h′(x)=cos(1-x)+xsin(1-x)>0,
∴h(x)在(0,1)增函数,
h(x)<h(1)=1,

1
xcos(1−x)的最小值为1,
∴a≤1;
(Ⅲ)∵0<
1
(k+1)2<1,
∵sinx<x在x∈(0,1)上恒成立,

n

k=1sin
1
(k+1)2=sin
1
22+sin
1
23+…+sin
1
(n+1)2≤
1
22+
1
23+…+
1
(n+1)2

1
4+
1
9+
1
16+
1
4×5+
1
5×6+…+
1
n(n+1)=
97
144-
1
n+1<
97
144<ln2,

n

k=1sin
1
(k+1)2<ln2;