问题 解答题
已知点A(-
3
2
f(1))
,点B为(x,ln(x+1)),向量
a
=(1,1)
,令f(x)=
AB
a
g(x)=
f(x)-x+1
x

(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)若g(x)>
k
x+1
在x∈(0,+∞)时恒成立,求整数k的最大值.
答案

(Ⅰ)∵A(-

3
2
f(1)),B(x,ln(x+1)),∴f(x)=
AB
a
=ln(x+1)+x-f(1)+
3
2

f(x)=

1
x+1
+1,∴f(1)=
3
2
,∴f(x)=ln(x+1)+x.

(Ⅱ)∵g(x)=

f(x)-x+1
x
=
ln(x+1)+1
x
,∴g(x)>
k
x+1
在x∈(0,+∞)时恒成立,

(x+1)[1+ln(x+1)]
x
>k在x∈(0,+∞)时恒成立,

h(x)=

(x+1)[1+ln(x+1)]
x
,所以h(x)的最小值大于k.

h(x)=

x-1-ln(x+1)
x2
,记φ(x)=x-1-ln(x+1)(x>0),则φ(x)=
x
x+1
>0

∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增.

又φ(2)=1-ln3<0,φ(3)=2-2ln2>0,

∴φ(x)=0存在唯一实根a,且满足a∈(2,3),a=1+ln(a+1).

当x>a时,φ(x)>0,h′(x)>0,

当0<x<a时,φ(x)<0,h′(x)<0,

∴h(x)min=h(a)

=

(a+1)[1+ln(a+1)]
a
=a+1∈(3,4),所以k=3.

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