问题
解答题
已知对任意的x>0恒有a1nx≤b(x-1)成立. (1)求正数a与b的关系; (2)若a=1,设f(x)=m
(3)证明:1n(n!)>2n-4
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答案
(1)设f(x)=alnx-b(x-1),
易知f(1)=0,由已知f(x)≤0恒成立,
所以函数f(x)在x=1处取得最大值.f′(x)=
-b=a x
∴f'(1)=0,∴a=ba-bx x
又∵a>0,∴f(x)在x=1处取得极大值,符合题意,
即关系式为a=b.(3分)
(2)∵a=1,∴b=1∴lnx≤m
+n≤x-1恒成立,x
令x=1,有0≤m+n≤0,∴m+n=0(5分)∴m
+m≤x-1,x
即(
-1)(x
+1-m)≥0对∀x>0恒成立,∴须1-m=-1,即m=2∴函数f(x)=2(x
-1)(7分)x
(3)由(2)知:ln
≤1 k
-2=2 k
-2<4 2 k
-2=4(4
+k k-1
-k
)-2(9分)k-1
∴ln
<4[(1 n!
-n
)+(n-1
-n-1
)++(n-2
-1
)]-2n=40
-2nn
即lnn!>2n-4
(n∈N,n≥2)(12分)n