(2014•河南二模)已知函数f(x)=(ax+1)ln(x+1)-x.
(2014•河南二模)已知函数f(x)=(ax+1)ln(x+1)-x.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(2)求证:当x>0时 1ln(x+1)−1x<12
问答/171℃/2024-02-05 02:42:59
优质解答:
(1)当a=1时,f(x)=(x+1)ln(x+1)-x,则f′(x)=ln(x+1)
令f′(x)>0,可得x>0,令f′(x)<0,可得-1<x<0,
∴函数的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-1,0);
(2)证明:当x>0时,欲证
1
ln(x+1)−
1
x<
1
2恒成立,只需证明当x>0时,ln(x+1)>
2x
x+2
构造函数g(x)=ln(x+1)−
2x
x+2,则g′(x)=
1
x+1−
4
(x+2)2=
x2
(x+1)(x+2)2>0
∴g(x)=ln(x+1)−
2x
x+2在(0,+∞)上单调递增
∴g(x)>g(0)=0
∴当x>0时,ln(x+1)>
2x
x+2
∴当x>0时,
1
ln(x+1)−
1
x<
1
2恒成立;
(3)(1+
1
n)n+a≥e等价于(n+a)ln(1+
1
n)≥1
∴a≥
1
ln(1+
1
n)−n
∵当x>0时,
1
ln(x+1)−
1
x<
1
2恒成立,∴
1
ln(1+
1
n)−n<
1
2
∴a≥
1
2
∴常数a的最小值为
1
2.
试题解析:
(1)求导函数,利用导数的正负,可得f(x)的单调区间;
(2)当x>0时,欲证1ln(x+1)−1x<12恒成立,只需证明当x>0时,ln(x+1)>2xx+2,构造函数,确定函数的单调性,即可证得结论;
(3)(1+1n)n+a≥e等价于(n+a)ln(1+1n)≥1,分离参数,利用(2)的结论,即可求常数a的最小值.
名师点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查不等式的证明,考查恒成立问题,属于中档题.