已知函数f(x)=(x+1)ln(x+1),(注:e为自然对数的底数)

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)由已知得x>-1,f′(x)=ln(x+1)+1,由此利用导数性质能求出f(x)的最小值.

    (Ⅱ)x=0时,f(x)=ax恒成立;x>0时,问题等价于a≤h(x)min,x>0,h′(x)=

    x−ln(x+1)

    x

    2

    ,x>0,记g(x)=x-ln(x+1),x≥0,g′(x)=[x/1+x]>0,由此利用导数性质能求出a的取值范围.

    (Ⅰ)∵f(x)=(x+1)ln(x+1),

    ∴x>-1,f′(x)=ln(x+1)+1,

    由f′(x)=0,得x=[1/e]-1,

    当x∈(-1,[1/e]-1)时,f′(x)<0;x∈([1/e]-1,+∞),f′(x)>0.

    ∴f(x)极小值=f([1/e−1)=-

    1

    e],

    ∴f(x)的最小值为-[1/e].

    (Ⅱ)x≥0时,f(x)≥ax恒成立

    当x=0上式取等号显然恒成立

    当x>0,问题等价于a≤h(x)min,x>0,

    其中h(x)=

    f(x)

    x=

    (x+1)ln(x+1)

    x,

    h′(x)=

    x−ln(x+1)

    x2,x>0,

    记g(x)=x-ln(x+1),x≥0

    g′(x)=[x/1+x]>0,x>0,知g(x)在x>0上单调递增,

    又g(x)在x=0处连续,则g(x)>g(0)=0,x>0,

    于是有h'(x)>0,x>0,知h(x)在x>0上单调递增

    ∴h(x)min=

    lim

    x→0h(x)

    =

    lim

    x→0

    (x+1)ln(x+1)

    x

    =

    lim

    x→0

    x(x+1)

    x

    =

    lim

    x→0(x+1)

    =1,

    ∴由a≤h(x)min,得到a的取值范围a∈(-∞,1].

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;函数恒成立问题.

    考点点评: 本题考查函数的最小值的求法,考查实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.