已知函数f(x)=lnx-kx+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k的取值范

2025-04-09 06:07:45
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回答1:

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)=

1
x
?k.
当k≤0时,f(x)=
1
x
?k>0

f(x)在(0,+∞)上是增函数;
当k>0时,若x∈(0,
1
k
)
时,有f(x)=
1
x
?k>0

若x∈(
1
k
,+∞)
时,有f(x)=
1
x
?k<0

则f(x)在(0,
1
k
)上是增函数,在(
1
k
,+∞
)上是减函数.
(2)由(1)知k≤0时,f(x)在(0,+∞)上是增函数,
而f(1)=1-k>0,f(x)≤0不成立,故k>0,
又由(1)知f(x)的最大值为f(
1
k
),要使f(x)≤0恒成立,
则f(
1
k
)≤0即可.,即-lnk≤0,得k≥1.
(3)由(2)知,当k=1时,
有f(x)≤0在(0,+∞)恒成立,
且f(x)在(1,+∞)上是减函数,f(1)=0,
即lnx<x-1在x∈[2,+∞)上恒成立,
令x=n2,则lnn2<n2-1,
即2lnn<(n-1)(n+1),从而
lnn
n+1
n?1
2

n
i=2
lni
i+1
n(n?1)
4
(n∈N+,n>1).