(1)f(x)定义域为(-a,+∞),
f′(x)=-1=,由f′(x)=0,得x=1-a>-a.…(1分)
当x变化时,f′(x),f(x)变化情况如下
x |
(-a,1-a) |
1-a |
(1-a,+∞) |
f′(x) |
+ |
0 |
- |
f(x) |
增 |
极大值 |
减 |
因此,f(x)在 x=1-a处取得最大值,故f(1-a)=a-1=0,所以a=1.…(3分)
(2)当k≤0时,取x=1,有f(1)=1-ln2>0,故k≤0不合题意;
当k>0时,令g(x)=f(x)-kx
2,
即g(x)=x-ln(x+1)-kx
2,
求导函数可得g′(x)=
,
g′(x)=0,可得x
1=0,x
2=
>-1,
①当k≥
时,
≤0,
g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,因此g(x)在(0,+∞)上单调递减,
从而对任意的x∈[0,+∞),总有g(x)≤g(0)=0,
即对任意的x∈[0,+∞),有f(x)≤kx
2成立;
②当0<k<
时,
>0,对于x∈(0,
),g′(x)>0,
因此g(x)在(0,
)上单调递增,
因此取x
0∈(0,
),时,g(x
0)≥g(0)=0,即有f(x
0)≤kx
02不成立;
综上知,k≥
时对任意的x∈[0,+∞),
有f(x)≤kx
2成立,k的最大值为
.
(3)证明:当n=1时,不等式左边=2-ln3<2=右边,所以不等式成立
当n≥2时,
n |
 |
i=1 |
f()=
n |
 |
i=1 |
-ln(2n+1)
在(2)中,取k=
,得f(x)≤
x
2,
∴f(
)=
<
(i≥2,i∈N*)
∴
n |