解:(1)
,
當a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);
當a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];
當a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù)
(2)因為函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,
所以f′(2)=1,所以a=-2,
,
,g′(x)=3x
2+(4+m)x-2
因為對于任意的t∈[1,2],函數(shù)
在區(qū)間(t,3)上
總存在極值,所以只需
,解得
(3)令a=-1(或a=1)
此時f(x)=-lnx+x-3,
所以f(1)=-2,
由(1)知f(x)=-lnx+x-3,在[1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴當x∈(1,+∞)時f(x)>f(1),即-lnx+x-1>0,
∴l(xiāng)nx<x-1對一切x∈(1,+∞)成立,
∵n≥2,n∈N
*,
則有
,
∴要證ln(2
2+1)+ln(3
2+1)+ln(4
2+1)+…+ln(n
2+1)<1+2lnn!
即要證
,
而
=1-
<1.
分析:(1)先對函數(shù)f(x)進行求導,然后令導函數(shù)大于0(或小于0)求出x的范圍,根據(jù)f′(x)>0求得的區(qū)間是單調(diào)增區(qū)間,f′(x)<0求得的區(qū)間是單調(diào)減區(qū)間,即可得到答案.
(2))處的切線的傾斜角為45°,得到f′(2)=1求出a的值代入到
中化簡,求出導函數(shù),因為函數(shù)在(2,3)上總存在極值得到
解出m的范圍記即可;(3)是近年來高考考查的熱點問題,即與函數(shù)結合證明不等式問題,常用的解題思路是利用前面的結論構造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性,對于函數(shù)取單調(diào)區(qū)間上的正整數(shù)自變量n有某些結論成立,進而解答出這類不等式問題的解.
點評:此題是個難題.本題考查利用函數(shù)的導數(shù)來求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,已知函數(shù)曲線上一點求曲線的切線方程即對函數(shù)導數(shù)的幾何意義的考查,考查求導公式的掌握情況.含參數(shù)的數(shù)學問題的處理,構造函數(shù)求解證明不等式問題.以及考查學生創(chuàng)造性的分析解決問題的能力.