(Ⅰ)求证:函数g(x)=在(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)求证:当x1>0,x2>0时,有f(x1+x2)>f(x1)+f(x2);
(Ⅲ)已知不等式ln(1+x)<x在x>-1且x≠0时恒成立,求证:ln22+ln32+ln42+…+ln(n+1)2>(n∈N*).
解:(Ⅰ)由g(x)=,对g(x)求导数知g′(x)=.
由xf′(x)>f(x)可知:g′(x)>0在x>0时恒成立.
从而g(x)=在x>0时是单调递增函数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知g(x)=在x>0时是增函数.
在x1>0,x2>0时,>,>.
于是f(x1)<f(x1+x2),f(x2)<f(x1+x2).
两式相加得到:f(x1)+f(x2)<f(x1+x2).
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知:g(x)=在x>0上单调递增时,有f(x1+x2)>f(x1)+f(x2)(x1>0,x2>0)恒成立.
由数学归纳法可知:xi>0(i=1,2,3,…,n)时,有f(x1)+f(x2)+f(x3)+…+f(xn)<f(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)恒成立.
设f(x)=xlnx,则在xi>0(i=1,2,3,…,n)时,有x1lnx1+x2lnx2+…+xnlnxn<(x1+x2+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)恒成立.
令xn=,记Sn=x1+x2+…+xn=++…+.
由Sn<++…+=1-.
Sn>++…+=-.
(x1+x2+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)<(x1+x2+…+xn)ln()<-(x1+x2+…+xn)
(∵ln(1+x)<x)<-(-)=-.
则②代入①中,可知:ln+ln+…+ln<-.
于是ln22+ln32+…+ln(n+1)2>.
科目:高中数学 来源: 题型:
(1)求证:函数g(x)=在(0,+∞)上是增函数;
(2)求证:当x1>0,x2>0时,有f(x1+x2)>f(x1)+f(x2);
(3)已知不等式ln(1+x)<x在x>-1且x≠0时恒成立,求证:ln22+ln32+ln42+…+)2ln(n+1)2>(n∈N*).
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(Ⅰ)求证:函数g(x)=在(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)求证:当x1>0,x2>0时,有f(x1+x2)>f(x1)+f(x2);
(Ⅲ)已知不等式ln(1+x)<x在x>-1且x≠0时恒成立,求证:ln22+ln32+ln42+…+ln(n+1)2>(n∈N*).
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(Ⅱ)求证:当x1>0,x2>0时,有f(x1+x2)>f(x1)+f(x2);
(Ⅲ)求证:ln22+ln32+ln42+…+ln(n+1)2>(n∈N*).
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(2)求证:当x1>0,x2>0时,f(x1+x2)>f(x1)+f(x2).
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