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=
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答案
(Ⅰ)f′(x)=
-m1 x+1
∵x>0时,0<
<11 x+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;1 m
由f'(x)<0得x>
-1∴f(x)在(-1,1 m
-1)上单调递增,(1 m
-1,+∞)上单调递减.1 m
故当x=
-1时,f(x)有极大值f(1 m
-1)=m-1-lnm,但无极小值.1 m
(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),
令x=
,得ln(1+1 k+1
)<1 k+1 1 k+1
所以
+1 n+1
++1 n+2
>ln1 n+(n+1)
+lnn+2 n+1
++lnn+3 n+2
=ln2n+2 2n+1
=ln2.2n+2 n+1
所以an>ln2.