解答题已知f(x)=ln(x+1),f(x)的反函数为f-1(x).(I)求g(x)=

发布时间:2020-07-09 03:43:10

解答题已知f(x)=ln(x+1),f(x)的反函数为f-1(x).
(I)求g(x)=f(x)-f-1(x)的单调区间;
(II)若对任意x>0,不等式Inf-1(x)-f(ex)<x-a恒成立,求实数a的取值范围.

网友回答

解:(I)由y=ln(x+1),得x=ey-1,∴f-1(x)=ex-1,x∈R.…(1分)
∴g(x)=ln(x+1)-ex+1,且x>-1,∴g′(x)=-ex.…(3分)
当x>0时,<1<ex,∴g′(x)<0;…(4分)
当-1<x<0时,>1>ex,∴g′(x)>0.…(5分)
∴g(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞).…(6分)
(II)设h(x)=x+f(ex)-lnf-1(x)=x+ln(ex+1)-ln(ex-1),x>0…(7分)
∵h′(x)=+-=×,…(9分)
当0<x<ln2时,h′(x)<0,∴h(x)在(0,ln2)上是减函数;????…(10分)
当x>ln2时,h′(x)>0,∴h(x)在(ln2,+∞)上是增函数.????…(11分)
∴h(x)min=h(ln2)=ln2+ln3=ln6,∴a<ln6.…(12分)解析分析:(I)求出f(x)的反函数为f-1(x).求出g(x)=f(x)-f-1(x)的解析式,然后求出函数的导数,令导数大于0求出函数的增区间,令导数小于0求出函数的减区间.(II)构造函数h(x)=x+f(ex)-lnf-1(x)=x+ln(ex+1)-ln(ex-1),求出其最小值,令a小于其最小值即可.点评:本题考查利用导数研究函数的单调性以及不等式恒成立的问题,求解此类问题的关键是运用导数的计算公式正确求出导数,第二问的恒成立问题关键是正确转化为求最值的问题,转化后易解.本题运算量较大,易因马虎导致某一步运算出错,导致后续的运算结果全错.运算变形时要严谨.
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