问题 解答题
设函数f(x)=1-x2+ln(x+1)
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若不等式f(x)>
kx
x+1
-x2(k∈N*)在(0,+∞)上恒成立,求k的最大值.
答案

(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),

函数f(x)的导数f'(x)=-2x+

1
x+1

令f'(x)>0则

1
x+1
>2x,

解得

-1-
3
2
<x<
-1+
3
2

令f'(x)<0则

1
x+1
<2x,

解得x>

-1+
3
2
或x<
-1-
3
2

∵x>-1,

∴f(x)的单调增区间为(-1,

3
-1
2
),

单调减区间为(

3
-1
2
,+∞);

(Ⅱ)不等式f(x)>

kx
x+1
-x2

即1-x2+ln(x+1)>

kx
x+1
-x2,即1+ln(x+1)>
kx
x+1

即(x+1)[1+ln(x+1)]>kx(k∈N*)在(0,+∞)上恒成立,

令g(x)=(x+1))[1+ln(x+1)]-kx,则

g'(x)=2+ln(x+1)-k,

∵x>0,∴2+ln(x+1)>2,

若k≤2,则g'(x)>0,即g(x)在(0,+∞)上递增,

∴g(x)>g(0)即g(x)>1>0,

∴(x+1)[1+ln(x+1)]>kx(k∈N*)在(0,+∞)上恒成立;

若k>2则g(x)不为单调函数.

故k的最大值为2.

单项选择题
问答题