12.已知函數(shù)f(x)=ln x-px+1.
(1)求函數(shù)f(x)的極值點;
(2)若對任意的x>0,恒有f(x)≤0,求p的取值范圍;
(3)證明:++…+<(nN,n≥2).
解析:(1)由已知f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=-p=, x>0,當(dāng)p≤0時,f′(x)>0, f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
f(x)無極值點;
當(dāng)p>0時,令f′(x)=0, x=(0,+∞),f′(x),f(x)隨x的變化情況如下表:
x f′(x) + 0 - f(x) 增 極大 減 從上表可以看出:當(dāng)p>0時,f(x)有唯一的極大值點x=.
(2)當(dāng)p≤0時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以不可能對任意的x>0,恒有f(x)≤0,
當(dāng)p>0時,由(1)知在x=處取得極大值f=ln ,此時極大值也是最大值.要使f(x)≤0恒成立,只需f=ln ≤0,解得p≥1,所以p的取值范圍是[1,+∞).
(3)證明:令p=1,由(2)知ln x-x+1≤0,
ln x≤x-1,
n∈N,n≥2, 令x=n2,則ln n2≤n2-1,
≤=1-,
++…+
≤×
=×
<-×
=--+-+…+-×
=-×
=,
所以結(jié)論成立.