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数学
题目

证明:当x>1时,ln x+dfrac (4)(x+1)-2gt 0 0" data-width="196" data-height="46" data-size="2112" data-format="png" style="max-width:100%">

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题目解答

答案

1)" data-width="552" data-height="58" data-size="7927" data-format="png" style="max-width:100%">

易得f(x)的导数恒大于0.所以f(x) > f(1) ,f(1) =0, f(x) >0.

解析

考查要点:本题主要考查利用导数证明函数在区间上的不等式,涉及函数单调性的分析。

解题核心思路:构造函数$f(x)=\ln x+\dfrac{4}{x+1}-2$,通过求导分析其单调性,结合初始值$f(1)=0$,证明当$x>1$时$f(x)>0$。

破题关键点:

  1. 构造函数:将不等式转化为函数形式,便于分析。
  2. 求导判断单调性:通过导数$f'(x)$的符号确定函数单调性。
  3. 极值点与初始值:结合$x=1$处的函数值,推导整体趋势。

步骤1:构造函数
设$f(x)=\ln x+\dfrac{4}{x+1}-2$,需证明当$x>1$时$f(x)>0$。

步骤2:求导分析单调性
计算导数:
$f'(x)=\dfrac{1}{x}-\dfrac{4}{(x+1)^2}$
通分后化简:
$f'(x)=\dfrac{(x-1)^2}{x(x+1)^2}$
关键结论:当$x>1$时,分母$x(x+1)^2>0$,分子$(x-1)^2\geq0$,故$f'(x)\geq0$,且仅当$x=1$时$f'(x)=0$。因此,$f(x)$在$x>1$时单调递增。

步骤3:计算初始值
当$x=1$时:
$f(1)=\ln1+\dfrac{4}{2}-2=0+2-2=0$

步骤4:结合单调性与初始值
由于$f(x)$在$x>1$时单调递增,且$f(1)=0$,故当$x>1$时,$f(x)>f(1)=0$。

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