解题思路:(1)求出函数f(x)=ex-ax-1得导数,对参数a的范围进行讨论得出函数的单调区间.
(2)利用导数解决即可.
(3)由(2)知g(x)≤g(1)=-1.,即lnx-x≤-1,lnx≤x-1,(x>0),∵n∈N+,n≥2,∴lnn2≤n2-1,得到
ln
n
2
n
2
≤
n
2
−1
n
2
=
1−
1
n
2
再利用裂项法求和,即可得出不等式.
由已知,得f′(x)=ex-a,当a≤0时,f′(x)>0恒成立,函数f(x)在R上单调递增.
当a>0时,由f′(x)>0,可得x>lna,由f′(x)<0,可得x<lna,故函数f(x)在[lna,+∞)上单调递增,在(-∞,lna]上单调递减,
(2)函数g(x)的定义域为(0,+∞),g′(x)=[1/x−1当0<x<1,g′(x)>0,当x>1,g′(x)<0,所以g(x)在x=1取得极大值g(1)=-1.
(3)由(2)知g(x)≤g(1)=-1.,即lnx-x≤-1,lnx≤x-1,(x>0),∵n∈N+,n≥2,∴lnn2≤n2-1,得到
lnn2
n2]≤
n2−1
n2=1−
1
n2
ln22
22+
ln32
32+…+
lnn2
n2≤(1−
1
22)+(1−
1
32)+…(1−
1
n2)=(n-1)-([1
22+
1
32+…+
1
n2)<(n-1)-[
1/2×3]+[1/3×4]+…+
1
n×(n+1)]
=(n-1)-([1/2−
1
3])+[1/3−
1
4]+…+(
1
n−
1
n+1)]=(n-1
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性,求函数的最值(极值).不等式的证明.本题的关键是利用(2)做铺垫,构造出基础不等式到lnn2n2≤n2−1n2=1−1n2.