问题 解答题
已知函数f(x)=
px-p
-lnx(p>0)
是增函数.
(I)求实数p的取值范围;
(II)设数列{an}的通项公式为an=
2n+1
n
,前n项和为S,求证:Sn≥2ln(n+1).
答案

(I)由题意,

px-p≥0
x>0
p>0
,∴x≥1,∴函数f(x)的定义域为[1,+∞),

由函数f(x)是增函数,可知f′(x)=

p
2
x-1
-
1
x
≥0对x>1恒成立,…(3分)   

t=

x-1
,t>0,则
p
≥(
2t
t2+1
)max
,注意到t2+1≥2t>0,所以(
2t
t2+1
)max=1
,即
p
≥1

所以p≥1为所求.…(6分)  

(II)证明:由(I)知,f(x)=

x-1
-lnx是增函数,

所以f(x)≥f(1)=0,即

x-1
≥lnx,对x≥1恒成立.…(8分)

注意到an=

2n+1
n
=
(n+1)2
n2
-1
,所以an≥ln
(n+1)2
n2
.…(10分)

Sn=a1+a2+…+an≥ln
22
12
+ln
32
22
+…+ln
(n+1)2
n2

=

ln[
22
12
•ln
32
22
•…•ln
(n+1)2
n2
=ln(n+1)2=2ln(n+1)

即Sn≥2ln(n+1)成立…(12分)

单项选择题 A1/A2型题
判断题