设函数f(x)=lnx-px+1,

设函数f(x)=lnx-px+1,
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当p>0时,若对任意的x>0,恒有f(x)≤0,求p的取值范围;
(Ⅲ)证明:
ln22
22
+
ln32
32
+…+
lnn2
n2
<n-1-[n−12(n+1)
lnhc 1年前 已收到1个回答 举报

xunwind10 幼苗

共回答了10个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(Ⅰ)由已知得f(x)=
1/x
−p
=
1−px
x],由此利用导数性质列表讨论能求出函数f(x)的单调性.
(Ⅱ)当p>0时,在x=[1/p]取得极大值f([1/p])=ln[1/p],此极大值也是最大值,由此能求出p的取值范围.
(Ⅲ)令p=1,由lnx-x+1≤0,得
lnn2
n2
n2−1
n2
=1-
1
n2
,由此能证明
ln22
22
+
ln32
32
+…+
lnn2
n2
<n-1-
n−1
2(n+1)
(n∈N,n≥2).

(Ⅰ)∵f(x)=lnx-px+1,∴f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=
1/x−p=
1−px
x],
当p≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)内单调增,
当p>0时,令f′(x)=0,∴x=[1/p]∈(0,+∞),
f′(x),f(x)随x的变化情况如下表:

x (0,[1/p]) [1/p] ([1/p],+∞)
f′(x)+ 0-
f(x)↑ 极大值↓从上表可以看出:
当P>0时,f(x)在(0,[1/p])单调递增,在([1/p],+∞)单调减.
(Ⅱ)当p>0时,在x=[1/p]取得极大值f([1/p])=ln[1/p],
此极大值也是最大值.
要使f(x)≤0恒成立,只需f([1/p])=ln[1/p]≤0,
∴p≥1,∴p的取值范围是[1,+∞).
(Ⅲ)令p=1,由(Ⅱ)知lnx-x+1≤0,
∴lnx≤x-1,∵n∈N,n≥2,
∴lnn2≤n2-1,

lnn2
n2≤
n2−1
n2=1-[1
n2,

ln22
22+
ln32
32+…+
lnn2
n2≤(1-
1
22)+(1-
1
32)+…+(1-

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查函数的单调性的求法,考查实数的取值范围的求法,考查不等式的证明,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.079 s. - webmaster@yulucn.com