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a |
young_yung 幼苗
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a |
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a |
x |
x+1 |
(Ⅰ)由已知可得函数f(x)的定义域为(-1,+∞),
而f′(x)=
a(x-
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a)
x+1,
∵a>0,x>-1,∴当-1<x<
1
a时,f'(x)<0,
当x>
1
a时,f'(x)>0,
∴函数f(x)的单调递减区间是(-1,
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a),单调递增区间是(
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a,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)的最小值
为g(a)=f(
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a)=1-(a+1)ln(
1
a+1),a>0.
要证明-
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a<g(a)<0,
只须证明[1/a+1<ln(
1
a+1)<
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a]成立.
设φ(x)=ln(x+1)-
x
x+1,x∈(0,+∞).
则φ′(x)=
1
x+1-
1
(1+x)2=
x
(1+x)2>0,
∴φ(x)在区间(0,+∞)上是增函数,∴φ(x)>φ(0)=0,即ln(x+1)>
x
x+1.
取x=
1
a得到[1/a+1<ln(
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a+1)成立.
设ψ(x)=ln(x+1)-x,x∈(0,+∞),同理可证ln(x+1)<x.
取x=
1
a]得到ln(
1
a+1)<
1
a成立.因此,-
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a<g(a)<0.
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题综合性较强,主要考查利用导数研究函数的单调性,以此为主线,贯穿其中.但对以上第二个问题的解答,关键是构造函数,这是函数这一章节的重点和难点,属难题.
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