解题思路:(1)因为f(x)=plnx-(p-1)x2+1,所以当p=1时,f(x)≤kx恒成立,k≥[1+lnx/x],令
h(x)=
1+lnx
x
,则k≥h(x)max,由此能求出实数k的取值范围.
(2)由(1)知当k=1时,lnx<x-1,令
x=
n+1
n
,构造函数
ln
n+1
n
<
1
n
,由此能够证明
ln(n+1)<1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
(n∈
N
*
)
.
(1)∵f(x)=plnx-(p-1)x2+1,
∴x>0,∴当p=1时,f(x)≤kx恒成立,
则1+lnx≤kx,∴k≥[1+lnx/x],
令h(x)=
1+lnx
x,则k≥h(x)max,
∵h′(x)=−
lnx
x2,∴由h′(x)=0,得x=1
且当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
所以h(x)max=h(1)=1,
故k≥1.
所以实数k的取值范围是[1,+∞).
(2)由(1)知当k=1时,有f(x)≤x,当x>1时,f(x)<x
即lnx<x-1,令x=
n+1
n,构造函数ln
n+1
n<
1
n,
即ln(n+1)−lnn<
1
n,
所以ln
2
1<
1
1,ln
3
2<
1
2,…,ln
n+1
n<
1
n,
相加得ln
2
1+ln
3
2+…+ln
n+1
n<1+
1
2+…+
1
n,
而ln
2
1+ln
3
2+…+ln
n+1
n=ln(
2
1•
3
2…
n+1
n)=ln(n+1),
所以ln(n+1)<1+
1
2+
1
3+…+
1
n(n∈N*).
点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件;函数恒成立问题;不等式的证明.
考点点评: 本题考查函数恒成立时,实数的取值范围的求法,考查不等式的证明.解题时要认真审题,注意等价转化思想和构造法的合理运用.