问题 解答题
已知函数f(x)=ln(ax+1)+
1-x
1+x
,x≥0
,其中a>0.
(Ⅰ)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)f′(x)=

a
ax+1
-
2
(1+x)2
=
ax2+a-2
(ax+1)(1+x)2

∵f′(x)在x=1处取得极值,f′(1)=0

即 a+a-2=0,解得 a=1

(Ⅱ)f′(x)=

ax2+a-2
(ax+1)(1+x)2

∵x≥0,a>0,

∴ax+1>0

①当a≥2时,在区间(0,+∞)上f′(x)>0.

∴f(x)的单调增区间为(0,+∞)

②当0<a<2时,由f′(x)>0解得x>

2-a
a

f′(x)<0解得x<

2-a
a

∴f(x)的单调减区间为(0,

2-a
a
),单调增区间为(
2-a
a
,+∞)

(Ⅲ)当a≥2时,由(II)知,f(x)的最小值为f(0)=1

当0<a<2时,由(II)②知,f(x)在x=

2-a
a
处取得最小值f(
2-a
a
)<f(0)=1

综上可知,若f(x)的最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞)

单项选择题
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