Question

已知a＞0，函数（其中e为自然对数的底数）．
（Ⅰ）求函数f（x）在区间（0，e]上的最小值；
（Ⅱ）设数列{a_n}的通项，S_n是前n项和，证明：S_n-1＜lnn（n≥2）．

Answer

（Ⅰ）求导函数，令其等于0，可得x=a．若a≥e时，函数f（x）在区间（0，e]是减函数；0＜a＜e时，函数f（x）在区间（0，a]是减函数，[a，e]是增函数，故可得函数f（x）在区间（0，e]上的最小值；
（Ⅱ）先证明在[1，+∞）上成立，令得  ，再令k=1，2，3，…，（n-1），叠加，即可得出结论．
（Ⅰ）【解析】
求导函数，令其等于0，即，可得x=a
若a≥e时，函数f（x）在区间（0，e]是减函数，∴；
0＜a＜e时，函数f（x）在区间（0，a]是减函数，[a，e]是增函数，∴f（x）min=f（a）=lna；
（Ⅱ）证明：由（Ⅰ）可知，a=1时，函数f（x）在定义域的最小值为0，∴在[1，+∞）上成立
令得  
令k=1，2，3，…，（n-1），可得，，…，
∵数列{an}的通项，Sn是前n项和，∴叠加，可得Sn-1＜lnn（n≥2）