解答题已知函数h(x)=ln(ax+b)在点M(1,h(1))处的切线方程为x-2y+

发布时间:2020-07-09 05:34:04

解答题已知函数h(x)=ln(ax+b)在点M(1,h(1))处的切线方程为x-2y+ln4-1=0.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)若f(x)=,求函数f(x)的单调区间.
(Ⅲ)求m的取值范围,使不等式对任意的n∈N*都成立(其中e是自然对数的底数).

网友回答

解:(Ⅰ)求导函数可得
∵函数h(x)=ln(ax+b)在点M(1,h(1))处的切线方程为x-2y+ln4-1=0

∵h(1)=ln2
∴ln(a+b)=ln2
∴a=1,b=1;
(Ⅱ)若f(x)=,定义域为(-1,+∞)
f′(x)=
设g(x)=2(1+x)ln(1+x)-x2-2x,则g′(x)=2ln(1+x)-2x
令φ(x)=2ln(1+x)-2x,则φ′(x)=
当-1<x<0时,φ′(x)>0,φ(x)在(-1,0)上为增函数;当x>0时,φ′(x)<0,φ(x)在(0,+∞)上为减函数
∴φ(x)在x=0处取得极大值,而φ(0)=0,所以g′(x)<0(x≠0)
∴函数g(x)在(-1,+∞)上为减函数
于是当-1<x<0时,g(x)>g(0)=0,当x>0时,g(x)<g(0)=0
∴当-1<x<0时,f′(x)>0,f(x)在(-1,0)上为增函数,当x>0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)上为减函数
∴函数f(x)的单调增区间为(-1,0),单调减区间为(0,+∞).
(Ⅲ)不等式等价于(n+m)ln(1+≤1,由1+>1,知m≤
设G(x)=,则G′(x)=
∵ln2(1+x)-≤0,∴(1+x)ln2(1+x)-x2≤0
∴G′(x)<0,x∈(0,1],于是G(x)在(0,1]上为减函数
∴G(x)在(0,1]上的最小值为G(1)=
∴m的取值范围为(-∞,].解析分析:(Ⅰ)求导函数,根据函数h(x)=ln(ax+b)在点M(1,h(1))处的切线方程为x-2y+ln4-1=0,h(1)=ln2,即可求a,b的值;(Ⅱ)求导函数f′(x)=,设g(x)=2(1+x)ln(1+x)-x2-2x,则g′(x)=2ln(1+x)-2x令φ(x)=2ln(1+x)-2x,则φ′(x)=,可得φ(x)在x=0处取得极大值,从而可得函数g(x)在(-1,+∞)上为减函数,于是当-1<x<0时,g(x)>g(0)=0,当x>0时,g(x)<g(0)=0,由此可得函数f(x)的单调区间;(Ⅲ)不等式等价于(n+m)ln(1+≤1,分离参数可得m≤,设G(x)=,利用导数法可求G(x)在(0,1]上的最小值,即可求得m的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性,考查恒成立问题,解题的关键是求导函数,确定函数的单调性与最值.
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