问题 解答题
已知函数f(x)=
ln(ax)
x+1
-ln(ax)+ln(x+1)
,(a≠0,a∈R)
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)当a>0时,若存在x使得f(x)≥ln(2a)成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)当a>0时,由

a>0
ax>0
x+1>0
得x>0;当a<0时由
a<0
ax>0
x+1>0
得-1<x<0

综上:当a>0时函数f(x)的定义域为(0,+∞);

当a<0时函数f(x)的定义域为(-1,0)(3分)

(Ⅱ)f′(x)=

x+1
x
-ln(ax)
(x+1)2
-
1
x
+
1
x+1
=
(x+1)-xln(ax)-(x+1)2+x(x+1)
x(x+1)2
=
-ln(ax)
(x+1)2
(5分)

令f'(x)=0时,得lnax=0,即x=

1
a

①当a>0时,x∈(0,

1
a
)时f'(x)>0,当x∈(
1
a
,+∞)
时,f'(x)<0,

故当a>0时,函数的递增区间为(0,

1
a
),递减区间为(
1
a
,+∞)

②当-1≤a<0时,-1<ax<0,所以f'(x)>0,

故当-1≤a<0时,f(x)在x∈(-1,0)上单调递增.

③当a<-1时,若x∈(-1,

1
a
),f'(x)<0;若x∈(
1
a
,0)
,f'(x)>0,

故当a<-1时,f(x)的单调递增区间为(

1
a
,0);单调递减区间为(-1,
1
a
)

综上:当a>0时,f(x)的单调递增区间为(0,

1
a
);单调递减区间为(
1
a
,+∞)

当-1≤a<0时,f(x)的单调递增区间为(-1,0);

当a<-1时,f(x)的单调递增区间为(

1
a
,0);单调递减区间为(-1,
1
a
)
;(10分)

(Ⅲ)因为当a>0时,函数的递增区间为(0,

1
a
);单调递减区间为(
1
a
,+∞)

若存在x使得f(x)≥ln(2a)成立,只须f(

1
a
)≥ln(2a),

ln(

a+1
a
)≤ln2a⇒
a+1
a
≥2a⇒
a>0
-
1
2
≤a≤1
⇒0<a≤1(14分)

选择题
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