已知函数f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1.(1)若f(x)≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.(2)求证:10

2025-05-12 18:39:21
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解答:(1)解:∵f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1,
∴f′(x)=

1
x-1
-k=0,
∴x=1+
1
k

当k≤0时,f′(x)>0函数f(x)在定义域内单调递增,f(x)≤0不恒成立,
当k>0时,函数f(x)在(1,1+
1
k
)单调递增,在(1+
1
k
,+∞)单调递减,
当x=1+
1
k
时,f(x)取最大值,f(1+
1
k
)=ln
1
k
≤0,∴k≥1;
(2)证明:要证10 (4lge+
lge
2
+
lge
3
+…+
lge
n
)
>(n+1)e 
(1+n)n
nn

只需证明4lge+
lge
2
+…+
lge
n
>lg[(n+1)e 
(1+n)n
nn
]
即证4+
1
2
+…+
1
n
>lg[(n+1)e 
(1+n)n
nn
]÷lge
即证4+
1
2
+…+
1
n
>ln[e
(1+n)n
nn
(n+1)]
即证1+
1
2
+…+
1
n
+3>ln(n+1)+(1+
1
n
)n

由(1)知ln(1+x)<x
令x=
1
n

故ln(1+
1
n
)=ln(n+1)-lnn<
1
n

累加得,ln(n+1)<1+
1
2
+…+
1
n

∵ln(1+
1
n
)<
1
n
,∴(1+
1
n
)n
<e<3,
∴1+
1
2
+…+
1
n
+3>ln(n+1)+(1+
1
n
)n

故10 (4lge+
lge
2
+
lge
3
+…+
lge
n
)
>(n+1)e 
(1+n)n
nn