(1)f(x)=(a-1)lnx+ax2,定义域为(0,+∞).
∵f′(x)=+2ax=.
当a≥1时,f'(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增;
当a≤0时,f'(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调递减;
当0<a<1时,令f'(x)=0,解得x=.
则当x∈(0,)时,f'(x)<0;x∈(,+∞)时,f'(x)>0.
故f(x)在(0,)单调递减,在(,+∞)单调递增.
(2)当a=时,f(x)=-lnx+x2,
由(1)知,x>=时,y=f(x)递增,
所以x>1时,f(x)=-lnx+x2>f(1)=⇒lnx<x2-1<x2
∵x>1,
∴x2>lnx>0,
∴>,令x=k,则>>=-(k≥2),
| ∴+++…+>(-)+(-)+…+(-) | =-=(n≥2,n∈N+) |
| |
(3)就是要证lnx≥-,即需证xlnx≥-.
令g(x)=xlnx,则由g'(x)=lnx+1=0,得x=,
当x>时g(x)递增,当0<x<时g(x)递减,
所以g(x)的最小值为g()=-.
设ϕ(x)=-,
当Φ ′(x)==0时,x=1.
当x>1时g(x)递减;当0<x<1时g(x)递增.
所以ϕ(x)的最大值为ϕ(1)=-,
因为g(x)的最小值不小于ϕ(x)的最大值,
即xlnx≥-,所以xlnx≥-.