已知函数f(x)=lnx-ax+(a∈R).(Ⅰ)当a时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当a=0时,对于任意的n∈N+,且n≥2,证明:不等式>-.

发布时间:2020-07-31 21:53:38

已知函数f(x)=lnx-ax+(a∈R).
(Ⅰ)当a时,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)当a=0时,对于任意的n∈N+,且n≥2,证明:不等式>-.

网友回答

(I)解:函数的定义域为(0,+∞),求导函数可得
当a=0时,,令可得x>1,令,∵x>0,∴0<x<1,
∴函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数;
当a<0时,令得-ax2+x-1+a>0,解得x>1或x<(舍去),此时函数f(x)在(1,+∞_上增函数,在(0,1)上是减函数;
当0<a时,令得-ax2+x-1+a>0,解得
此时函数f(x)在(1,)上是增函数,在(0,1)和(,+∞)上是减函数???…(6分)
(II)证明:由(I)知:a=0时,f(x)=lnx+-1在(1,+∞)上是增函数,
∴x>1时,f(x)>f(1)=0
设g(x)=f(x)-(x2-1)=lnx+-x2(x>1),则
∵2x2-2x+1>0恒成立,∴x>1时,g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上单调递减
∴x>1时,g(x)<g(1)=0,即f(x)<x2-1
∵f(x)>0,∴=()
∴>(1-++…+)==
∴不等式得证??????????????????????????????…(12分)
解析分析:(I)确定函数的定义域,求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可确定函数的单调性;(II)先证明x>1时,f(x)>f(1)=0,再设g(x)=f(x)-(x2-1)=lnx+-x2(x>1),求导函数,确定g(x)在(1,+∞)上单调递减,从而可得=(),再叠加,即可得到结论.

点评:本题考查导数知识,考查函数的单调性,考查不等式的证明,考查裂项法求和,属于中档题.
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