(2010•眉山一模)设函数f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),(a>0),且x>0,有[x/1+x<ln(x+1

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  • 解题思路:(Ⅰ)由f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),其中a>0,知函数f(x)的定义域为(-1,+∞),且,由f′(x)=0,得x=[1/a].列表讨论,能求出f(x)的单调区间.

    (Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(a)=f([1/a])=1-(a+1)•(ln[1/a]+1),由已知x>0时,[x/1+x<ln(x+1)<x,将x=

    1

    a]代入[x/1+x

    <ln(x+1)

    <x,得

    1

    a+1

    <ln(

    1

    a

    +1)<

    1

    a],由此可求得g(a)的范围,可得结论;

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)min=f([1/a])=1-(a+1)•(ln[1/a]+1),且-[1/a

    <f(

    1

    a

    )<0

    ,假设f(x)在(0,+∞)内没有零点,则当x>0时,f(x)<0恒成立,即ax-(a+1)ln(x+1)<0恒成立,

    由此可推得x→+∞时,

    lim

    x→+∞

    [a−(a+1)•

    ln(x+1)

    x

    ]

    <0,而据

    lim

    x→∞

    ln(x+1)

    x

    =0

    ,可推得

    lim

    x→+∞][a-(a+1)

    ln(x+1)

    x

    ]>0,从而可导出矛盾,否定假设,得到结论;

    (Ⅰ)∵f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),其中a>0,

    ∴函数f(x)的定义域为(-1,+∞),且f′(x)=a−

    a+1

    x+1]=[ax−1/x+1],

    由f′(x)=0,得x=[1/a].

    当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

    x (-1,[1/a]) [1/a] ([1/a],+∞)

    f′(x) - 0 +

    f(x) ↓ 极小值 ↑由上表知,当x∈(-1,[1/a])时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,[1/a])内单调递减;

    当x∈( [1/a],+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)在([1/a],+∞)内单调递增.

    ∴函数f(x)的增区间是([1/a],+∞),减区间是(-1,[1/a]).

    (Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(a)=f([1/a])=1-(a+1)•(ln[1/a]+1),

    由已知,x>0时,[x/1+x<ln(x+1)<x成立,

    将x=

    1

    a]代入[x/1+x<ln(x+1)<x,得

    1

    a+1<ln(

    1

    a+1)<

    1

    a],

    则1<(a+1)•(ln[1/a]+1)<1+[1/a],

    ∴-[1/a]<1-(a+1)•(ln[1/a]+1)<0,

    故−

    1

    a<g(a)<0;

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)min=f([1/a])=1-(a+1)•(ln

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;极限及其运算;反证法与放缩法.

    考点点评: 本题考查函数的单调区间的求法,考查不等式的证明及函数极限,考查推理论证能力,考查运算推导能力,考查等价转化思想.解题时要认真审题,仔细解答,注意导数性质的综合应用.

    1年前

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