问题 解答题
设f(x)=ln(x+1)+ax,(a∈R且a≠0).
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a=1,证明:x∈(0,5)时,f(x)<
9x
x+1
成立.
答案

(Ⅰ)函数的定义域为(-1,+∞)

求导函数可得f′(x)=

1
x+1
+a

当a≥0时,

1
x+1
+a>0,函数单调递增,单调增区间为(-1,+∞);

当a<0时,

1
x+1
+a>0,函数在(-1,-1-
1
a
)内单调递增,单调增区间为(-1,-1-
1
a

1
x+1
+a<0,函数在(-1-
1
a
,+∞)内单调递减,单调减区间为(-1-
1
a
,+∞);

(Ⅱ)证明:若a=1,f(x)=ln(x+1)+x,f(x)<

9x
x+1
等价于ln(x+1)+
x2-8x
x+1
<0

令g(x)=ln(x+1)+

x2-8x
x+1
,则g′(x)=
x2+3x-7
(x+1)2

∵x∈(0,5),∴函数在(0,

-3+
37
2
)上单调递增,在(
-3+
37
2
,5)上单调递减

∴g(x)max=ln(

-3+
37
2
+1)+
(
-3+
37
2
)
2
-8•
-3+
37
2
-3+
37
2
+1
<0

∴x∈(0,5)时,f(x)<

9x
x+1
成立.

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