(Ⅰ)由于f′(x)=
(x>0),…(2分)a(1?x) x
①当a>0时,易知,当0<x<1时,f'(x)>0,当x>1时,f'(x)<0;
所以f(x)的单调递增区间为(0,1),递减区间为(1,+∞);…(4分)
②当a<0时,同理可知f(x)的单调递减区间为(0,1),递增区间为(1,+∞);…(6分)
(Ⅱ)要证
×ln2 2
×ln3 3
×…ln4 4
<lnn n
(n≥2,n∈N*)成立;1 n
只须证
<lnn n
(n≥2,n∈N*,)n?1 n
即证lnn<n-1(n≥2,n∈N*,)
下面证明此式.
证明:令a=1此时f(x)=lnx-x-3,所以f(1)=-4,
由(I)知f(x)=lnx-x-3在(1,+∞)上单调递减,
∴当x∈[1,+∞)时f(x)<f(1),即lnx-x+1<0,
∴lnx<x-1对一切x∈(1,+∞)成立,(12分)
∵n≥2,n∈N*,则有0<lnn<n-1,
故结论成立.