已知函数f(x)=,(Ⅰ)若函数在区间(a,a+)(其中a>0)上存在极值,求实数a的取值范围;(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式f(x)≥恒成立,求实数k的取值范围;(Ⅲ)求证[(n+1)!]2>(n+1
解:(Ⅰ)因为,x>0,则,当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以函数f(x)在x=1处取得极大值, 因为函数f(x)在区间(a,a+)(其中a>0)上存在极值,所以;(Ⅱ)不等式,即为,记,所以, 令,∵x≥1,∴, ∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴,从而g′(x)>0, 故g(x)在[1,+∞)上也单调递增, ∴,所以k≤2。(Ⅲ)由(Ⅱ)知:恒成立,即, 令x=n(n+1),则, 所以,,,………… …… , 叠加得:,则,所以。
题目简介
已知函数f(x)=,(Ⅰ)若函数在区间(a,a+)(其中a>0)上存在极值,求实数a的取值范围;(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式f(x)≥恒成立,求实数k的取值范围;(Ⅲ)求证[(n+1)!]2>(n+1
题目详情
(Ⅰ)若函数在区间(a,a+
(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式f(x)≥
(Ⅲ)求证[(n+1)!]2>(n+1)·en-2(n∈N*)。
答案
解:(Ⅰ)因为
,x>0,则
,
)(其中a>0)上存在极值,
;
,
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恒成立,
,
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。
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
所以函数f(x)在x=1处取得极大值,
因为函数f(x)在区间(a,a+
所以
(Ⅱ)不等式
即为
记
所以
令
∵x≥1,
∴
∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴
从而g′(x)>0,
故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,
∴
所以k≤2。
(Ⅲ)由(Ⅱ)知:
即
令x=n(n+1),
则
所以
………… ……
叠加得:
则
所以