问题
解答题
设函数f(x)=ln
(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围; (Ⅱ)求证:当n∈N*且n≥2时,
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答案
f′(x)=
-2 x+1
=a(x+1)+a(1-x) a2(x+1)2
-1 x+2
=2 a(x+1)2
(x>-1).x-(
-1)2 a (x+1)2
∴f(x)在(-1,
-1)上为减函数,在(2 a
-1,+∞)为增函数.2 a
∴f(x)在x=
-1处取得极小值.2 a
(I)由函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,∴
,解得a≥1.
-1≤12 a a>0
∴实数a的取值范围是[1,+∞);
(II)由(I)可知:当a=1时,f(x)=ln
+x+1 2
在[1,+∞),1-x x+1
∴当x>1时,有f(x)>f(1)=0,即ln
>-x+1 2
(x>1).1-x x+1
取-
=1-x x+1
(n≥2),则x=1 n
>1,n+1 n-1
=x+1 2
,n n-1
即当n≥2时,ln
>n n-1
(n≥2).1 n
∴
+1 2
+…+1 3
<ln2+ln1 n
+ln3 2
+…+ln4 3
=lnn.n n-1