Question

設(shè)函數(shù)f（x）=lnx-px+1，其中p為常數(shù)．
（Ⅰ）求函數(shù)f（x）的極值點(diǎn)；
（Ⅱ）當(dāng)p＞0時(shí)，若對(duì)任意的x＞0，恒有在f（x）≤0，求p的取值范圍；
（Ⅲ）求證：．

Answer 1

【答案】分析：（1）先求定義域，在函數(shù)定義域內(nèi)連續(xù)可導(dǎo)，討論滿足f′（x）=0的點(diǎn)附近的導(dǎo)數(shù)的符號(hào)的變化情況，來確定極值點(diǎn)．
（2）要使f（x）≤0恒成立，只需求函數(shù)的最大值，而該函數(shù)的最大值就是極大值即可．
（3）先令p=1，由（2）知，lnx-x+1≤0，從而有l(wèi)nn²≤n²-1，再進(jìn)行求和，利用放縮法，然后用立項(xiàng)求和的方法進(jìn)行求和即可得證．
解答：解：（Ⅰ）∵f（x）=lnx-px+1定義域?yàn)椋?，+∞），
∴，
當(dāng)p≤0時(shí)，f′（x）＞0，f（x）在（0，+∞）上無極值點(diǎn)
當(dāng)p＞0時(shí)，令f'（x）=0，∴x=∈（0，+∞），f'（x）、f（x）隨x的變化情況如下表：

從上表可以看出：當(dāng)p＞0時(shí)，f（x）有唯一的極大值點(diǎn)
（Ⅱ）當(dāng)p＞0時(shí)，在處取得極大值，此極大值也是最大值，
要使f（x）≤0恒成立，只需，
∴p≥1
∴p的取值范圍為[1，+∞）
（Ⅲ）令p=1，由（Ⅱ）知，lnx-x+1≤0，
∴l(xiāng)nx≤x-1，
∵n∈N，n≥2
∴l(xiāng)nn²≤n²-1，
∴
∴==
=
∴結(jié)論成立
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值，以及函數(shù)恒等式與函數(shù)不等式問題，屬于難題，得分率不高．