1. 求出函数 $f(x)$ 的最大值 $g(n)$
函数 f(x)=lnx−nx 的定义域为 (0,+∞)。
对其求导得:
f′(x)=x1−n=x1−nx
由于 n>0,令 f′(x)=0,解得 x=n1。
当 x∈(0,n1) 时,f′(x)>0,f(x) 单调递增;
当 x∈(n1,+∞) 时,f′(x)<0,f(x) 单调递减。
因此,当 x=n1 时,f(x) 取得最大值,即:
g(n)=f(n1)=ln(n1)−n⋅n1=−lnn−1
2. 将 $g(n)$ 代入不等式并求解 $n$ 的取值范围
将 g(n)=−lnn−1 代入不等式 g(n)−n+2>0,得:
−lnn−n+1>0⟹lnn+n−1<0
构造函数 h(n)=lnn+n−1 (n>0)。
求导得:
h′(n)=n1+1
因为 n>0,所以 h′(n)>0,即 h(n) 在 (0,+∞) 上单调递增。
又因为 h(1)=ln1+1−1=0,
所以当 0<n<1 时,h(n)<h(1)=0,不等式成立。
故 n 的取值范围为 (0,1)。
因此,正确答案为 A。