已知函数f(x)=ln x-ax+1在x=2处的切线斜率为- .

已知函数f(x)=ln x-ax+1在x=2处的切线斜率为- .
(1)求实数a的值及函数f(x)的单调区间;
(2)设g(x)= ,对∀x 1 ∈(0,+∞),∃x 2 ∈(-∞,0)使得f(x 1 )≤g(x 2 )成立,求正实数k的取值范围;
(3)证明: +…+ < (n∈N * ,n≥2).
f6daw 1年前 已收到1个回答 举报

uu守侯 幼苗

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(1)即f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
(2)k≥1
(3)见解析

(1)解 由已知得f′(x)= -a,∴f′(2)= -a=- ,解得a=1.
于是f′(x)= -1=
当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,
当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,
即f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
(2)解 由(1)知x 1 ∈(0,+∞),f(x 1 )≤f(1)=0,即f(x 1 )的最大值为0,
由题意知:对∀x 1 ∈(0,+∞),∃x 2 ∈(-∞,0)使得f(x 1 )≤g(x 2 )成立,
只需f(x) max ≤g(x) max .
∵g(x)= =x+ +2k=- +2k≤-2 +2k,
∴只需-2 +2k≥0,解得k≥1.
(3)证明 要证明 +…+ < (n∈N * ,n≥2).
只需证 +…+ <
只需证 +…+ < .
由(1)当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,
f(x)=ln x-x+1≤0,即ln x≤x-1,
∴当n≥2时,ln n 2 2 -1,
< =1- <1- =1-
+…+ < +…+ =n-1-
+…+ < .

1年前

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