问题 解答题
已知函数f(x)=
1-a+lnx
x
,a∈R.
(1)求f(x)的极值;
(2)若关于x的不等式
lnx
x
e(
2
k+1
-2)
在(0,+∞)上恒成立,求k的取值范围;
(3)证明:
ln22
22
+
ln32
32
+…+
lnn2
n2
2n2-n-1
2(n+1)
(n∈N*,n≥2)
答案

(1)f′(x)=

a-lnx
x2
,令f'(x)=0,得x=ea,当x∈(0,ea)时,f'(x)>0

函数f(x)为增函数,当x∈(ea,+∞)时,f'(x)<0,函数f(x)为减函数,

故f(x)有极大值为f(ea)=e-a,(5分)

(2)由(1)知f(x)≤

1
ea
,令a=1,

lnx
x
1
e

故只需

-2k
k+1
≥-1,所以得-1<k≤1(10分)

(3)由(1)知f(x)≤e-a,令a=0,则有lnx≤x-1,

∵n∈N,n≥2∴lnn2≤n2-1,

lnn2
n2
n2-1
n2
=1-
1
n2

ln22
22
+
ln32
32
++
lnn2
n2
≤(1-
1
22
)+(1-
1
32
)++(1-
1
n2
)

=(n-1)-(

1
22
+
1
32
++
1
n2
)<(n-1)-(
1
2
-
1
3
+
1
3
-
1
4
++
1
n
-
1
n+1
)

=(n-1)-(

1
2
-
1
n+1
)=
2n2-n-1
2(n+1)
(14分)

单项选择题
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