题目内容

【题目】已知函数
(1)当a=1时,求函数f(x)在x=e﹣1处的切线方程;
(2)当 时,讨论函数f(x)的单调性;
(3)若x>0,求函数 的最大值.

【答案】
(1)解:a=1时,函数f(x)=ln(1+x)﹣

f′(x)= = ,f′(e﹣1)=

又f(e﹣1)=

∴a=1时,函数f(x)在x=e﹣1处的切线方程是:

y﹣ = (x﹣e+1)


(2)解:由题意得:函数f(x)的定义域是(﹣1,+∞),

且f′(x)=

<a≤2时,则2a﹣3>0,

若﹣1<x<0或x>2a﹣3,则f′(x)>0,若0<x<2a﹣3,则f′(x)<0,

∴f(x)在区间(﹣1,0)(2a﹣3,+∞)递增,在(0,2a﹣3)递减


(3)解:显然g(x)=g( ),令φ(x)=lng(x),

因此φ(x)在(0,+∞)上的最大值等于其在(0,1)上的最大值,

φ′(x)=(1﹣ )ln(1+x)+(x+ ﹣lnx﹣1,

设h(x)=(1﹣ )ln(1+x)+(x+ ﹣lnx﹣1,

h′(x)=

由(2)得,当a=2时,f(x)在区间(0,1]递减,

则f(x)=ln(1+x)﹣ <f(0)=0,h′(x)<0,

故函数h(x)在区间(0,1]递减,于是h(x)≥h(1)=0,

从而函数φ(x)在区间(0,1]递增,

进而φ(x)≤φ(1)=2ln2,

∵φ(x)=lng(x),

∴函数g(x)的最大值是4


【解析】(1)求出函数的导数,计算f′(e﹣1),f(e﹣1)的值,求出切线方程即可;(2)求出函数的导数,根据a的范围求出函数的单调区间即可;(3)令φ(x)=lng(x),根据φ(x)在(0,+∞)上的最大值等于其在(0,1)上的最大值,求出φ(x)的最大值,从而求出g(x)的最大值即可.
【考点精析】利用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.

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