Số thực a nhỏ nhất để bất đẳng thức \(ln(1+x)\ge x - ax^2\) luôn đúng với mọi số thực dương x là \(\frac{m}{n}\) với m,n là các số nguyên dương và \(\frac{m}{n}\) tối giản. Tính
T = 2m+3n.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ điều kiện ta có: \(a\ge \frac{x-ln(1+x)}{x^2}, \forall x > 0\)
Xét hàm số f(x) = \(\frac{x-ln(1+x)}{x^2}\) ta có
\(f'(x) = \frac{(1- \frac{1}{1+x}).x^2 - 2x.(x - ln(1+x))}{x^4}\)\(= \frac{2ln(1+x)-x- \frac{x}{1+x}}{x^3}\)
Xét \(g(x) = 2ln(1+x) - x - \frac{x}{1+x}\) ta có \(g'(x) = \frac{2}{1+x}-1-\frac{1}{(x+1)^2}= \frac{-x^2}{(x+1)^2} < 0, \forall x > 0 \)
Do đó \(g(x) < g(0) = 0 , \forall x > 0\). Suy ra \(f'(x) = \frac{g(x)}{x^3} < 0, \forall x > 0\). Do đó lập bảng biến thiên của hàm số f(x) ta có giá trị cần tìm là