已知函数f(x)=1+㏑xx.(1)若函数在区间(t,t+12)(其中t>0)上存在极值,求实数t的取值范围;(2
已知函数f(x)=1+㏑xx.(1)若函数在区间(t,t+12)(其中t>0)上存在极值,求实数t的取值范围;(2)如果当x≥1时,不等式f(x)≥ax+1恒成立,求实数...
已知函数f(x)=1+㏑xx.(1)若函数在区间(t,t+12)(其中t>0)上存在极值,求实数t的取值范围;(2)如果当x≥1时,不等式f(x)≥ax+1恒成立,求实数a的取值范围.(3)证明:[(n+1)!]2>(n+1)?en-2(n∈N+).
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解(1)∵f′(x)=-
,
令f′(x)>0,解得:0<x<1,
令f′′(x)<0,解得:x>1,
∴f(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,
∴函数f(x)在x=1处取到极大值,
∵函数f(x)在区间(t,t+
)(其中t>0)上存在极值,
∴
,解得:
<t<1;
(2)不等式f(x)≥
,即为
≥a,
记g(x)=
,
∴g′(x)=
,
令h(x)=x-lnx,则h′(x)=1-
,
∵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,+∞)上递增,
∴g(x)min=g(1)=2,
∴a≤2.
(3)由所述知f(x)≥
恒成立,即lnx≥
=1-
>1-
,
令x=n(n+1),则ln[n(n+1)]>1-
,
∴ln(1×2)>1-
,ln(2×3)>1-
,ln(3×4)>1-
,…,
ln[n(n+1)]>1-
,
∴ln[1×22×32×…×n2(n+1)]>n-2[
lnx |
x2 |
令f′(x)>0,解得:0<x<1,
令f′′(x)<0,解得:x>1,
∴f(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,
∴函数f(x)在x=1处取到极大值,
∵函数f(x)在区间(t,t+
1 |
2 |
∴
|
1 |
2 |
(2)不等式f(x)≥
a |
x+1 |
(x+1)(1+lnx) |
x |
记g(x)=
(x+1)(1+lnx) |
x |
∴g′(x)=
x?lnx |
x2 |
令h(x)=x-lnx,则h′(x)=1-
1 |
x |
∵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,+∞)上递增,
∴g(x)min=g(1)=2,
∴a≤2.
(3)由所述知f(x)≥
2 |
x+1 |
x?1 |
x+1 |
2 |
x+1 |
2 |
x |
令x=n(n+1),则ln[n(n+1)]>1-
2 |
n(n+1) |
∴ln(1×2)>1-
2 |
1×2 |
2 |
2×3 |
2 |
3×4 |
ln[n(n+1)]>1-
2 |
n(n+1) |
∴ln[1×22×32×…×n2(n+1)]>n-2[
1 |
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