(2014•武汉模拟)已知函数f(x)=lnx,g(x)=k•[x−1/x+1].
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解题思路:(Ⅰ)

F(x)=lnx−k•

x−1

x+1

(x>0),利用导数的运算法则可得

F

(x)=

1

x

2k

(x+1

)

2

=

x

2

+2(1−k)x+1

x(x+1

)

2

,对于分子x2+2(1-k)x+1=0的判别式△=4(1-k)2-4=4(k2-2k).通过对△和k分类讨论即可得出.

(Ⅱ)即x>1时,F(x)>0恒成立.利用(I)的结论和单调性即可得出;

(III)由(II)知:取k=2,

lnx>2•

x−1

x+1

在(1,+∞)恒成立,令

x=1+

1

a

n

2

,则

ln(1+

1

a

n

2

)>2•

1

a

n

2

2+

1

a

n

2

2

2

a

n

2

+1

2

2

a

n

+1

.利用累加求和和柯西不等式即可证明.

(Ⅰ)F(x)=lnx−k•

x−1

x+1(x>0).

F′(x)=

1

x−

2k

(x+1)2=

x2+2(1−k)x+1

x(x+1)2,

x2+2(1-k)x+1=0的判别式△=4(1-k)2-4=4(k2-2k).

①当△≤0即k∈[0,2]时,F'(x)≥0恒成立,则F(x)在(0,+∞)单调递增;

②当k<0时,F'(x)>0在(0,+∞)恒成立,则F(x)在(0,+∞)单调递增;

③当k>2时,方程x2+2(1-k)x+1=0的两正根为k−1−

k2−2k,k−1+

k2−2k.

则F(x)在(0,k−1−

k2−2k)单调递增,(k−1−

k2−2k,k−1+

k2−2k)单调递减,(k−1+

k2−2k,+∞)单调递增.

综上:当k≤2时,只有单调递增区间(0,+∞).

当k>2时,单调递增区间为(0,k−1

点评:

本题考点: 函数恒成立问题;函数单调性的判断与证明;函数最值的应用.

考点点评: 本题综合考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、一元二次方程与判别式的关系、分类讨论、利用已经证明的结论解决问题、恒成立问题等基础知识与基本技能方法,属于难题.