分析:(Ⅰ)
fn′(x)=,令f
n′(x)>0,则x<e
n+1-n.所以f
n(x)在(-n,e
n+1-n)上递增,在(e
n+1-n,+∞)上递减.由此能求出S
n.
(Ⅱ)由n≥1,知e
n+1递增,n(n+1)递增,
an=+递减.所以
an∈(0,+],令
g(x)=+a,则
g′(x)=,故g(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减.由此入手能够求出a的取值范围.
(Ⅲ)作差相减
+fn(en)-an,得
++--,整理为
(+ln-),令
t=,能够推导出
+fn(en)>an.
解答:解:(Ⅰ)
fn′(x)=,(2分)
令f
n′(x)>0,则x<e
n+1-n.
∴f
n(x)在(-n,e
n+1-n)上递增,在(e
n+1-n,+∞)上递减.(4分)
∴当x=e
n+1-n时,
fn(x)max=fn(en+1-n)=+(5分)
即
an=+,
则
Sn=+.(6分)
(Ⅱ)∵n≥1,∴e
n+1递增,n(n+1)递增,
∴
an=+递减.
∴
0<an≤a1=+,
即
an∈(0,+](8分)
令
g(x)=+a,则
g′(x)=,
∴g(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减.
当x→0时,
→0;
当x→+∞时,
>0;
又g(1)=1+a,
∴g(x)∈(a,1+a](10分)
由已知得,(a,1+a]?
(0,+],
∴
∴-≤a≤0(11分)
(Ⅲ)
+fn(en)-an=
++--=
+ln-=
(+ln-)(12分)
令
t=,
∵
g(x)=(x≥1),g′(x)=≤0∴g(x)在[1,+∞)上递减.
∴
1<g(x)≤1+,
即
t∈(1,1+](13分)
又
r(t)=+lnt-t,r′(t)=->0∴r(t)>r(1)=0(14分)
∴
(+ln-)>0∴
+fn(en)>an(15分)
点评:本题考查导数在函数最值中的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.解题时要认真审题,仔细解答,注意培养运算能力,注意作差法的合理运用.