问题
解答题
已知函数f(x)=
(I)求实数p的取值范围; (II)设数列{an}的通项公式为an=
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答案
(I)由题意,
,∴x≥1,∴函数f(x)的定义域为[1,+∞),px-p≥0 x>0 p>0
由函数f(x)是增函数,可知f′(x)=
-p 2 x-1
≥0对x>1恒成立,…(3分) 1 x
令t=
,t>0,则x-1
≥(p
)max,注意到t2+1≥2t>0,所以(2t t2+1
)max=1,即2t t2+1
≥1,p
所以p≥1为所求.…(6分)
(II)证明:由(I)知,f(x)=
-lnx是增函数,x-1
所以f(x)≥f(1)=0,即
≥lnx,对x≥1恒成立.…(8分)x-1
注意到an=
=2n+1 n
,所以an≥ln
-1(n+1)2 n2
.…(10分)(n+1)2 n2
∴Sn=a1+a2+…+an≥ln
+ln22 12
+…+ln32 22 (n+1)2 n2
=
=ln(n+1)2=2ln(n+1)ln[
•ln22 12
•…•ln32 22 (n+1)2 n2
即Sn≥2ln(n+1)成立…(12分)