已知函数f(x)=ln(x+1)-ax(a∈R).(Ⅰ)若a=1,求证:当x>0时,f(x)<0;(Ⅱ)求函数f(x)的

2024-12-17 07:13:06
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回答1:

解答:(Ⅰ)证明:∵a=1,∴f(x)=ln(x+1)-x,
∴f′(x)=

1
x+1
-1=
?x
x+1

∴当x>0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)上单调递减,
∴f(x)<f(0)=0.
(Ⅱ)解:∵f(x)=ln(x+1)-ax,∴f(x)的定义域为(-1,+∞),
∴f′(x)=
1
x+1
-a=
(1?a)?ax
x+1

∴①当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在(-1,+∞)单调递增;
②当a>0时,x∈(-1,-1+
1
a
)上,f′(x)>0,x∈(-1+
1
a
,+∞),f′(x)<0,
∴f(x)在(-1,-1+
1
a
)单调递增,在(-1+
1
a
,+∞)单调递减,
(Ⅲ)证明:要证:(1+
1
2
)(1+
1
4
)…(1+
1
2n
)<e,两边取以e为底的对数,即只需证明
ln(1+
1
2
)+ln(1+
1
4
)+…+ln(1+
1
2n
)<1,
由(Ⅰ)可知,ln(x+1)<x(x>0),分别取x=
1
2
1
4
,…,
1
2n
,得到
ln(1+
1
2
1
2
,ln(1+
1
4
)<
1
4
,…,ln(1+
1
2n
)<
1
2n

将上述n个不等式相加,得
ln(1+
1
2
)+ln(1+
1
4
)+…+ln(1+
1
2n
)<
1
2
+
1
4
+…+
1
2n
=1-
1
2n
<1.
从而结论成立.