已知函数f(x)=mx2+m?22x (m>0).若f(x)≥lnx+m-1在[1,+∞)上恒成立,(1)求m取值范围;(2)证明

2025-05-18 07:57:06
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(1)由题意,令g(x)=lnx?

mx
2
?
m?2
2x
+m?1≤0在x∈[1,+∞)上恒成立
  g(x)=
1
x
?
m
2
+
m?2
2x2
?(x?1)(mx+m?2)
2x2
…4分
?1<
2
m
?1≤1
时,即m≥1时g′(x)≤0在[1,+∞)恒成立,∴g(x)在其上递减.
∵gmax=g(1)≤0
∴原式成立.
2
m
?1>1
,即0<m<1时,∵g(1)=0,gmax=g(
2
m
?1)>g(1)=0

∴不能恒成立.
综上:m≥1…9分
(2)证明:取m=1,则lnx
1
2
(x?
1
x
)
,∴xlnx≤
x2?1
2

令x=n,∴nlnn≤
n2?1
2

2ln2+3ln3+…+nlnn≤
1
2
[22+32+..+n2+1?n]

12+22+…+n2
n(n+1)(2n+1)
6

∴2ln2+3ln3+…+nlnn
2n3+3n2?5n
12
,原不等式成立…12分