解题思路:(I)看出要解的不等式右边可以写成f(e-1),问题转化为抽象函数的不等式的问题,对函数求导判断函数的单调性,根据函数的单调性写出解题的不等式,得到解集.
(II)利用特值看出要求的最大值是3,后面要证明当取3时,式子恒成立,利用导数求出函数的单调区间,看出函数在当x=e-1时,g(x)取得最小值g(e-1)=3-e,得到结论.
(I)∵f(e-1)=[2/e−1]
∴不等式f(x2+1)>
2
e−1可以化为f(x2+1)>f(e-1)
∴f′(x)=
1
x2[
x
x+1−1−ln(x+1)]=−
1
x2[
1
x+1+ln(x+1)]
∴当x>0时,f′(x)<0,
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,
∵f(x2+1)>f(e-1),
∴x2+1<e-1,
∴−
e−2<x<
e−2,
∴不等式的解集是{x|−
e−2<x<
e−2}
(II)∵当x>0时,f(x)>[k/x+1]恒成立,
令x=1,得k<2(1+ln2)
∵k是整数,
∴k=3.
下面证明当k=3,x>0时,f(x)>
k
x+1恒成立,
即当x>0时,(x+1)ln(x+1)+1-2x>0恒成立,
令g(x)=(x+1)ln(x+1)+1-2x
则g′(x)=ln(x+1)-1
当x>e-1时,g′(x)>0,
当0<x<e-1时,g′(x)<0
∴当x=e-1时,g(x)取得最小值g(e-1)=3-e>0
∴当x>0时,(x+1)ln(x+1)+1-2x>0恒成立,
∴正整数k的最大值是3.
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查函数的综合问题,涉及到的知识点比较全面,是可以作为压轴题目的一个解答题,特别的题目应用到函数的恒成立问题,这是每一年必考的知识点.