已知f(x)=lnx,g(x)=12ax2+3x+1,e为自然对数lnx的底数.
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解题思路:(Ⅰ)函数h(x)=f(x)-g(x)存在单调递减区间即h'(x)<0在(0,+∞)上有解,然后将a分离,然后利用二次函数的性质求出不等式另一侧的最值,即可求出实数a的取值范围;

(Ⅱ)构造函数

φ(x)=xf(x)+yf(y)-(x+y)f(

x+y

2

)(0<x<y)

,可利用导数研究函数ϕ(x)在(0,y)的单调性,求最小值,即可证得结论;

(Ⅲ)令m(x)=f(x)-x=lnx-x,然后利用导数研究函数m(x)的单调性,从而可求出最值,得到lnx≤-1+x,从而得到

1

lnn

1

n-1

2

(n-1)(n+1)

=

1

n-1

-

1

n+1

(n>2)

,从而可证得结论.

(Ⅰ)函数h(x)=lnx−

1

2ax2−3x−1.

∴h/(x)=

1

x−ax−3=

−ax2−3x+1

x<0在(0,+∞)上有解,

即ax2+3x-1>0在(0,+∞)上有解,

由ax2+3x-1>0得a>

1−3x

x2=(

1

x)2−3(

1

x).

∵当x>0,(

1

x)2−3(

1

x)≥−

9

4

∴a的范围是(−

9

4,+∞).…(4分)

(Ⅱ)证明:构造函数φ(x)=xf(x)+yf(y)−(x+y)f(

x+y

2)(0<x<y).

∴ϕ/(x)=1+lnx−(1+ln

x+y

2)=ln

2x

x+y.

∵0<x<y,

∴ln

2x

x+y<0,即函数ϕ(x)在(0,y)上是减函数,且ϕ(y)=0.

∴ϕ(x)=xf(x)+yf(y)−(x+y)f(

x+y

2)>0,

原不等式αf(α)+βf(β)>(α+β)f(

α+β

2)成立.…(8分)

(Ⅲ)证明:∵logxe=

1

lnx,令m(x)=f(x)-x=lnx-x,

∴m/(x)=

1

x−1=

1−x

x

∴函数m(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,

∴m(x)≤m(1),即f(x)-x的最大值为-1. …(11分)

由m(x)≤m(1)得lnx≤-1+x.

1

lnn>

1

n−1>

2

(n−1)(n+1)=

1

n−1−

1

n+1(n>2),…(12分)

∴log2e+log3e+log4e…+logne=

1

ln2+

点评:

本题考点: 数列与不等式的综合;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值;数列的函数特性.

考点点评: 本题主要考查了利用导数求闭区间上函数的最值,以及利用导数研究函数的单调性和构造法的应用,同时考查了计算能力和转化的数学思想,属于难题.