(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)==-,
f′(x)>0⇔lnx<0⇔0<x<1,
f′(x)<0⇔lnx>0⇔x>1,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,函数f(x)在x=1处取得唯一的极值,
由题意,a>0,且a<1<a+,解得<a<1,
所以实数a的取值范围为<a<1;
(2)当x≥1时,f(x)≥⇔≥⇔k≤,
令g(x)=(x≥1),由题意,k≤g(x)在[1,+∞)上恒成立,
g′(x)=[(x+1)(1+lnx)]′•x-(x+1)(1+lnx) |
x2 |
=,
令h(x)=x-lnx(x≥1),则h′(x)=1-≥0,当且仅当x=1时取等号,
所以h(x)=x-lnx在[1,+∞)上单调递增,h(x)≥h(1)=1>0,
因此g′(x)=>0,g(x)在[1,+∞)上单调递增,g(x)min=g(1)=2,
所以k≤2;
(3)由(2),当x≥1时,f(x)≥,即≥,
从而lnx≥1->1-,
令x=k(k+1),k∈N+,则有ln[k(k+1)]>1-,
分别令k=1,2,3,…,n(n≥2)则有ln(1×2)>1-,ln(2×3)>1-,…,
ln[n(n-1)]>1-,ln[n(n+1)]>1-,
将这个不等式左右两端分别相加,则得,
ln[1×22×32×…×n2(n+1)]>n-2[++…+]=n-2+,
故1×22×32×…×n2(n+1)>en-2+,从而[(n+1)!]2>(n+1)en-2+,
当n=1时,不等式显然成立;
所以∀n∈N+,[(n+1)!]2>(n+1)en-2+;