解题思路:①求函数的导数,利用导数与函数单调性之间的关系确定函数f(x)的单调性;
②利用导数和函数最值之间的关系求函数f(x)的最大值;
③根据条件求出数列的通项公式,然后求Sn,利用放缩法证明不等式即可.
①∵f(x)=(1+ax)ln(1+x)-x,
∴f′(x)=aln(1+x)+
1+ax
1+x]-1=aln(1+x)+
(a−1)x
1+x,
令g(x)=aln(1+x)+
(a−1)x
1+x,
则g′(x)=[a/1+x]+
(a−1)(1+x)−(a−1)x
(1+x)2=[ax+2a−1
(1+x)2,
∵a≥
1/2],
∴当x∈[0,+∞)时,g′(x)≥0,
∴函数g(x)在[0,+∞)上为增函数,
∴g(x)≥g(0)=0,即f′(x)≥0,
∴函数f(x)在[0,+∞)上为增函数;
②当a=0时,f(x)=ln(1+x)-x,
f′(x)=[1/1+x]-1=[−x/1+x],
在x∈[0,+∞)时f′(x)≤0,
∴函数f(x)在[0,+∞)上为减函数,
∴f(x)max=f(0)=ln1=0;
③由题意可得a1+2a2+3a3+…+nan=f(n)+n=(1+an)ln(1+n),
故当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=(1+an-a)lnn,
两式相减可得nan=ln(1+n)-lnn,
故an=
1
n[ln(1+n)−lnn]=
1
nln(1+
1
n).
由①知,当a=1时,f(x)=(1+x)ln(1+x)-x在[0,+∞)上单调递增,
∴x>0时,f(x)>f(0),
故(1++x)ln(1+x)>x,∴ln(1+x)>[x/1+x].
由②知a=0时,f(x)max=f(0)=0,
∴x>0时,f(x)<0,即ln(1+x)<x,
∴[x/1+x<ln(1+x)<x,x>0.
令x=
1
n],得[1/n+1<ln(1+
1
n)<
1
n],
∴[1
n(n+1)<an<
1
n2,
∴Sn>
1/1×2+
1
2×3+…+
1
n(n+1)=1−
1
n≥1−
1
1+1=
1
2].
又an
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;数列的求和;数列与不等式的综合.
考点点评: 本题主要考查函数的单调性和导数之间的关系,以及利用放缩法证明不等式,考查学生的运算能力,综合性较强,难度较大.