题目内容
设函数f(x)=(1)求正实数a的取值范围;
(2)若a=1,求证:
+
+
+…+
<lnn<n+
+
+
+…+
(n∈N*且n≥2).
(1)解:由已知,f′(x)=
(a>0), ?
依题意得
≥0对x∈[1,+∞)恒成立, ?
∴ax-1≥0对x∈[1,+∞)恒成立.?
∴a-1≥0,即a≥1. ?
(2)证明:∵a=1,?
∴由(1)知,f(x)=
+lnx在[1,+∞)上为增函数.?
∴当n≥2时,f(
)=
+ln
=ln
-
>f(1)=0,?
即
<ln
. ?
∴
+
+
+…+
<ln
+ln
+…+ln
=lnn. ?
设g(x)=lnx-x,x∈[1,+∞),则?
g′(x)=
-1≤0对x∈[1,+∞)恒成立.?
∴g(x)在[1,+∞)上为减函数. ?
∴n≥2时,g(
)=ln
-
<g(1)=-1<0.