问题
解答题
已知函数g(x)=px-
(1)g(x)在其定义域内的单调函数,求p的取值范围; (2)求证:lnx≤x-1(x>0) (3)求证:
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答案
(1)求导函数,可得g′(x)=
(x>0)px2-2x+p x2
∵g(x)在其定义域内的单调函数,
∴
或p>0 △=4-4p2≤0
或p=0p<0 △=4-4p2≤0
∴p≤-1或p≥1或p=0--------------------------------(4分)
(2)证明:设k(x)=lnx-x+1,则k′(x)=
-1=1 x
(x>0)1-x x
∴函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴当x=1时,k(x)取极大值,
∴k(x)≤k(1)=0,即f(x)≤x-1(x>0)-------------------------------(8分)
(3)证明:由(2)知,lnx≤x-1,又x>0,有
≤lnx x
=1-x-1 x
,1 x
令x=n2得
=ln(n2) n2
<1-2lnn n2
,即1 n2
<lnn n2
(1-1 2
),1 n2
∴
+ln2 22
+…+ln3 32
<lnn n2
[(1-1 2
)+(1-1 22
)+…+(1-1 32
)]1 n2
=
[(n-1)-(1 2
+1 22
+…1 32
)]--------(12分)1 n2