Question

【題目】設(shè)f（x）= ，曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與直線x+y+1=0垂直． （Ⅰ）求a的值；
（Ⅱ）若對(duì)于任意的x∈[1，+∞），f（x）≤m（x﹣1）恒成立，求m的取值范圍；
（Ⅲ）求證：ln（4n+1）≤16 （n∈N*）．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ） 由題設(shè)f'（1）=1，∴ ，即a=0；
（Ⅱ）解： ，x∈[1，+∞），f（x）≤m（x﹣1），即 ，
設(shè) ，即x∈[1，+∞），g（x）≤0．
，g'（1）=4﹣4m．
② 若m≤0，g'（x）＞0，g（x）≥g（1）=0，這與題設(shè)g（x）≤0矛盾；
②若m∈（0，1），當(dāng) ，g（x）單調(diào)遞增，g（x）＞g（1）=0，與題設(shè)矛盾；
③若m≥1，當(dāng)x∈（1，+∞），g'（x）≤0，g（x）單調(diào)遞減，g（x）≤g（1）=0，即不等式成立；
綜上所述，m≥1．
（Ⅲ）證明：由（Ⅱ）知，當(dāng)x＞1時(shí)，m=1時(shí)， 成立．
不妨令 ，
∴ ，
即 ， ， ，…， ．
累加可得：ln（4n+1）≤16 （n∈N*）
【解析】（Ⅰ）求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，結(jié)合f'（1）=1列式求得a值；（Ⅱ）把（Ⅰ）中求得的a值代入函數(shù)解析式，由f（x）≤m（x﹣1）得到 ，構(gòu)造函數(shù) ，即x∈[1，+∞），g（x）≤0．然后對(duì)m分類討論求導(dǎo)求得m的取值范圍；（Ⅲ）由（Ⅱ）知，當(dāng)x＞1時(shí)，m=1時(shí)， 成立．令 ，然后分別取i=1，2，…，n，利用累加法即可證明結(jié)論．
【考點(diǎn)精析】利用函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值．