已知函数(1)试判断f(x)的单调性,并说明理由;(2)若恒成立,求实数k的取值范围;(3)求证:[(n+1)!]2>(n+1)en﹣2,(n∈N*).-高三数学
(1)解:求导函数,可得=∵x≥1,∴lnx≥0,∴f '(x)≤0,∴函数f(x)在[1,+∞)上单调减 ∴函数f(x)的单调减区间是[1,+∞). (2)解:不等式,即为,记,所以,令h(x)=x﹣lnx,则,∵x≥1,∴h'(x)≥0.∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴[h(x)]min=h(1)=1>0,从而g'(x)>0故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,∴[g(x)]min=g(1)=2,所以k≤2(3)证明:由(2)知:恒成立,即,令x=n(n+1),则,所以,,,…,.叠加得:ln[1×22×32×…×n2×(n+1)]=则1×22×32×…×n2×(n+1)>e n﹣2,所以 [(n+1)!]2>(n+1)e n﹣2,(n∈N*).
题目简介
已知函数(1)试判断f(x)的单调性,并说明理由;(2)若恒成立,求实数k的取值范围;(3)求证:[(n+1)!]2>(n+1)en﹣2,(n∈N*).-高三数学
题目详情
(1)试判断f(x)的单调性,并说明理由;
(2)若
(3)求证:[(n+1)!]2>(n+1)e n﹣2,(n∈N*).
答案
(1)解:求导函数,可得
=![]()
,即为
,
,
,
,
恒成立,即
,
,
,
,
,…,
.![]()
∵x≥1,∴lnx≥0,∴f '(x)≤0,
∴函数f(x)在[1,+∞)上单调减 ∴函数f(x)的单调减区间是[1,+∞).
(2)解:不等式
记
所以
令h(x)=x﹣lnx,
则
∵x≥1,∴h'(x)≥0.
∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴[h(x)]min=h(1)=1>0,从而g'(x)>0
故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,
∴[g(x)]min=g(1)=2,
所以k≤2
(3)证明:由(2)知:
令x=n(n+1),则
所以
叠加得:ln[1×22×32×…×n2×(n+1)]=
则1×22×32×…×n2×(n+1)>e n﹣2,
所以 [(n+1)!]2>(n+1)e n﹣2,(n∈N*).