题目内容

【题目】已知函数f(x)=ln(x+1)﹣ax,a∈R.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当x>1时,f(x﹣1)≤ 恒成立,求a的取值范围.

【答案】
(1)解: f(x)的定义域为(﹣1,+∞),

f'(x)= =

①若a≤0,则f'(x)>0,∴f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增;

②若a>0,则f'(x)=0得x=

当x∈(﹣1, )时,f'(x)>0,

当x∈( ,+∞)时,f'(x)<0;

∴f(x)在(﹣1, )上单调递增,在( ,+∞)上单调递减.

综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(﹣1,+∞);

当a>0时,f(x)的单调增区间为(﹣1, ),单调减区间为( );


(2)解:f(x﹣1)﹣ =

令g(x)=xlnx﹣a(x2﹣1),x≥1,g'(x)=lnx+1﹣2ax;

令h(x)=lnx+1﹣2ax,h'(x)= ﹣2a=

①若a≤0,h'(x)>0,g'(x)在[1,+∞)递增,g'(x)≥g'(1)=1﹣2a≥0;

∴g(x)在[1,+∞)上递增,g(x)≥g(1)=0;

从而f(x﹣1)﹣ ≥0,不符合题意.

②若0<a< ,当x∈(1, )时,h'(x)>0,g'(x)在(1, )上递增,

从而g'(x)>g'(1)=1﹣2a>0;

所以,g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0;

从而f(x﹣1)﹣ ≥0,不符合题意.

③若a≥ ,h'(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,

所以g'(x)在[1,+∞)上递减,g'(x)≤g'(1)=1﹣2a≤0;

从而g(x)在[1,+∞)递减,

所以g(x)≤g(1)=0;

∴f(x﹣1)﹣ 0;

综上所以,a的取值范围是[ ,+∞).


【解析】(1)首先对f(x)求导,分类讨论a判断函数的单调性即可;(2)由题意知:f(x﹣1)﹣ = ,令g(x)=xlnx﹣a(x2﹣1),x1,g'(x)=lnx+1﹣2ax,令h(x)=lnx+1﹣2ax,h'(x)= ﹣2a= ;利用导数判断函数的单调性从而求出a的取值范围.
【考点精析】通过灵活运用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数,掌握一般的,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,最小的是最小值即可以解答此题.

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