解答题设函数f(x)=ax-(a+1)ln(x+1)(a>-1)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)当a>0时,设f(x)的最小值为g(a),若g(a)<t恒成立,求实数t的取值范围.
网友回答
解:(1)f′(x)=a-=(x>-1),…(1分)
当a=0时,f′(x)=-<0,所以函数f(x)的减区间为(-1,+∞),无增区间;
当a≠0时,f′(x)=,
若a>0,由f′(x)>0得x>,由f′(x)<0得-1<x<,
所以函数f(x)的减区间为(-1,),增区间为(,+∞),;
若-1<a<0,此时-1,所以f′(x)=<0,
所以函数f(x)的减区间为(-1,+∞),无增区间;
综上,当-1<a≤0时,函数f(x)的减区间为(-1,+∞),无增区间,
当a>0时,函数f(x)的减区间为(-1,),增区间为(,+∞),.…(6分)
(2)由(Ⅰ)得,g(a)=f()=1-(a+1)ln(+1),…(7分)
因为a>0,所以g(a)<t??,
令h(x)=x-(1+x)ln(1+x)-tx,(x>0),则h(x)<0恒成立,
由于h′(x)=-ln(1+x)-t,
当t≥0时,h′(x)<0,故函数h(x)在(0,+∞)上是减函数,
所以h(x)<h(0)=0成立;…(10分)
当t<0时,若h′(x)>0,得0<x<e-t-1,
故函数h(x)在(0,e-t-1)上是增函数,
即对0<x<e-t-1,h(x)>h(0)=0,与题意不符;
综上,t≥0为所求.…(12分)解析分析:(1)求出函数f(x)=ax-(a+1)ln(x+1)(a>-1)的导数,由于参数a的范围对导数的符号有影响,对参数分类,再研究函数的单调区间;(2)由(Ⅰ)的结论,求出g(a)的表达式,由于g(a)<t恒成立,故求出g(a)的最大值,即得实数t的取值范围的左端点.点评:本题考查导数在最大值与最小值问题中的应用,求解本题关键是根据导数研究出函数的单调性,由最值的定义得出函数的最值,本题中第一小题是求出函数的单调区间,第二小题是一个求函数的最值的问题,此类题运算量较大,转化灵活,解题时极易因为变形与运算出错,故做题时要认真仔细.