Question

（本小題滿分14分）已知的圖像在點處的切線與直線平行.
⑴ 求，滿足的關系式；
⑵ 若上恒成立，求的取值范圍；
⑶ 證明：（）

Answer 1

（1）；（2）的取值范圍是 ；（3）見解析。

解析試題分析：（Ⅰ）求導函數，利用圖象在點（1，f（1））處的切線與直線y=2x+1平行，可得f′（1）=a-b=2，即可求a，b滿足的關系式；
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，構造新函數g（x）=f（x）-2lnx=-2lnx，x∈[1，+∞）則根據g（1）=0，g′（x），比較對應方程根的大小，進行分類討論，即可求得a的取值范圍；
（1），根據題意，即 ………3分
（2）由（1）知，，………4分
令，
則，=  ………5分
①當時， ，
若，則，在為減函數，存在，
即在上不恒成立．                   ………6分
②時，，當時，，在增函數，又，
∴，∴恒成立．………7分
綜上所述，所求的取值范圍是 …………8分
（3）由（2）知當時，在上恒成立．取得
令，得， 
即 ……10分
  
  
∴ ………11分
上式中令n=1，2，3，…，n，并注意到：
然后n個不等式相加得到 ………14分
考點：本試題主要考查了導數知識的運用，考查恒成立問題，考查不等式的證明。屬于中檔試題。
點評：解決該試題的關鍵是正確求出導函數，構造新函數，利用函數的單調性解題，這是解決一般不等式恒成立問題的常用的方法，也是比較重要的方法。