已知函数f(x)=ln(1+x)-mx.(Ⅰ)若f(x)为(0,+∞)上的单调函数,试确定实数m的取值范围;(Ⅱ)

2025-03-03 01:57:56
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(Ⅰ)f′(x)=

1
x+1
?m
x>0时,0<
1
x+1
<1

∴m≤0时,f'(x)>0,f(x)单调递增
∴m≥1时,f'(x)<0,f(x)单调递减
∴m的取值范围为(-∞,0]∪[1,+∞)单调函数;
(Ⅱ)①当m≤0时,f'(x)>0,f(x)为定义域上的增函数,
∴f(x)没有极值;
②当m>0时,由f'(x)>0得?1<x<
1
m
?1

由f'(x)<0得x>
1
m
?1
f(x)在(?1,
1
m
?1)
上单调递增,(
1
m
?1,+∞)
上单调递减.
故当x=
1
m
?1
时,f(x)有极大值f(
1
m
?1)=m?1?lnm
,但无极小值.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知m=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递减
∴f(x)<f(0),即ln(1+x)<x(x>0),
x=
1
k+1
,得ln(1+
1
k+1
)<
1
k+1

所以
1
n+1
+
1
n+2
++
1
n+(n+1)
>ln
n+2
n+1
+ln
n+3
n+2
++ln
2n+2
2n+1
=ln
2n+2
n+1
=ln2

所以an>ln2.