已知f(x)=lnx,
(m<0),直线l与函数f(x)、g(x)的图像都相切,且与函数f(x)的图像的切点的横坐标为1。
(Ⅰ)求直线l的方程及m的值;
(Ⅱ)若h(x)= f(x+1)-g′(x),求函数h(x)的最大值;
(Ⅲ)求证:对任意正整数n,总有
。
(Ⅰ)依题意知,直线
的斜率
,
∵
,故直线
与函数f(x)的图像的切点坐标是(1,0),
∴直线的方程为y=x-1,
又∵直线
与
的图像也相切,
∴由
,得
,
令
,
∵m<0,
∴解得m=-2。
(Ⅱ)
,
∴
,
∴
,
令
>0,解得:-1<x<0;
令
<0,解得:x<-1(舍去)或x>0,
∴h(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,
∴当x=0时,h(x)取得最大值h(0)=2。
(Ⅲ)∵由(II)知:当x>-1时,
,即
,
∴当x>-1时,
,当且仅当x=0时等号成立,
∵
,故
,
∴
。