问题 解答题
已知函数f(x)=ln(1+x)-mx.
(Ⅰ)若f(x)为(0,+∞)上的单调函数,试确定实数m的取值范围;
(Ⅱ)求函数f(x)在定义域上的极值;
(Ⅲ)设an=
1
n+1
+
1
n+2
+…+
1
n+(n+1)
(n∈N*)
,求证:an>ln2.
答案

(Ⅰ)f′(x)=

1
x+1
-m

x>0时,0<

1
x+1
<1

∴m≤0时,f'(x)>0,f(x)单调递增

∴m≥1时,f'(x)<0,f(x)单调递减

∴m的取值范围为(-∞,0]∪[1,+∞)单调函数;

(Ⅱ)①当m≤0时,f'(x)>0,f(x)为定义域上的增函数,

∴f(x)没有极值;

②当m>0时,由f'(x)>0得-1<x<

1
m
-1;

由f'(x)<0得x>

1
m
-1∴f(x)在(-1,
1
m
-1)
上单调递增,(
1
m
-1,+∞)
上单调递减.

故当x=

1
m
-1时,f(x)有极大值f(
1
m
-1)=m-1-lnm
,但无极小值.

(Ⅲ)由(Ⅰ)知m=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递减

∴f(x)<f(0),即ln(1+x)<x(x>0),

x=

1
k+1
,得ln(1+
1
k+1
)<
1
k+1

所以

1
n+1
+
1
n+2
++
1
n+(n+1)
>ln
n+2
n+1
+ln
n+3
n+2
++ln
2n+2
2n+1
=ln
2n+2
n+1
=ln2

所以an>ln2.

单项选择题
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