已知函数f(x)=.(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,求正实数a的取值范围;(Ⅱ)当a=1时,求函数f(x)在上的最大值和最小值;(Ⅲ)当a=1时,对任意

发布时间:2020-08-07 14:21:44

已知函数f(x)=.
(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,求正实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a=1时,求函数f(x)在上的最大值和最小值;
(Ⅲ)当a=1时,对任意的正整数n>1,求证:,且不等式lnn>都成立.

网友回答

(I)解:由题设可得
∵函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,
∴当x∈[1,+∞)时,不等式即恒成立.
∵当x∈[1,+∞)时,的最大值为1,∴实数a的取值范围是[1,+∞);
(Ⅱ)解:当a=1时,
∴当时,f'(x)<0,于是f(x)在上单调递减;
当x∈(1,2]时,f'(x)>0,于是f(x)在(1,2]上单调递增.

综上所述,当x=1时,函数f(x)在上的最小值为f(1)=0,当时,
函数f(x)在上的最大值为
(Ⅲ)证明:当a=1时,由(Ⅰ)知在[1,+∞)上是增函数
∴对于任意的正整数n>1,有,则
而,

∴.
而,
则成立
解析分析:(I)求导函数,利用函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,可得当x∈[1,+∞)时,不等式恒成立,求出的最大值,即可得到实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a=1时,确定函数f(x)在上的单调性,即可求得函数的最大值与最小值;
(Ⅲ)当a=1时,由(Ⅰ)知在[1,+∞)上是增函数,可证明,叠加,即可证得结论.


点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查不等式的证明,解题的关键是确定函数的单调性.
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