(I)解:函數(shù)的定義域為(0,+∞),求導(dǎo)函數(shù)可得
當a=0時,
,令
可得x>1,令
,∵x>0,∴0<x<1,
∴函數(shù)f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù);
當a<0時,令
得-ax
2+x-1+a>0,解得x>1或x<
(舍去),此時函數(shù)f(x)在(1,+∞_上增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù);
當0<a
時,令
得-ax
2+x-1+a>0,解得
此時函數(shù)f(x)在(1,
)上是增函數(shù),在(0,1)和(
,+∞)上是減函數(shù) …(6分)
(II)證明:由(I)知:a=0時,f(x)=lnx+
-1在(1,+∞)上是增函數(shù),
∴x>1時,f(x)>f(1)=0
設(shè)g(x)=f(x)-(x
2-1)=lnx+
-x
2(x>1),則
∵2x
2-2x+1>0恒成立,∴x>1時,g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減
∴x>1時,g(x)<g(1)=0,即f(x)<x
2-1
∵f(x)>0,∴
=
(
)
∴
>
(1-
+
+…+
)=
=
∴不等式得證 …(12分)
分析:(I)確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)函數(shù),分類討論,利用導(dǎo)數(shù)的正負,可確定函數(shù)的單調(diào)性;
(II)先證明x>1時,f(x)>f(1)=0,再設(shè)g(x)=f(x)-(x
2-1)=lnx+
-x
2(x>1),求導(dǎo)函數(shù),確定g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減,從而可得
=
(
),再疊加,即可得到結(jié)論.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查不等式的證明,考查裂項法求和,屬于中檔題.