已知函数f(x)=1n(x-1)-k(x-1)+1(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)≤0恒成立,试确定实数

2025-05-13 08:37:55
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(1)∵f(x)=1n(x-1)-k(x-1)+1,
∴x>1, f (x)=
1
x-1
-k

∵x>1,∴当k≤1时, f (x)=
1
x-1
-k
>0,f(x)在(1,+∞)上是增函数;
当k>0时,f(x)在(1,1+
1
k
)上是增函数,在(1+
1
k
,+∞)上为减函数.
(2)∵f(x)≤0恒成立,
∴?x>1,ln(x-1)-k(x1)+1≤0,
∴?x>1,ln(x-1)≤k(x-1)-1,
∴k>0.
由(1)知,f(x) max =f(1+
1
k
)=ln
1
k
≤0,
解得k≥1.
故实数k的取值范围是[1,+∞).
(3)令k=1,则由(2)知:ln(x-1)≤x-2对x∈(1,+∞)恒成立,
即lnx≤x-1对x∈(0,+∞)恒成立.
取x=n 2 ,则2lnn≤n 2 -1,
lnn
n+1
n-1
2
,n≥2,
1n2
3
+
1n3
4
+
1n4
5
+…
1nn
n+1
n(n-1)
4
(n∈ N *
且n>1).