问题 解答题
设函数f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),a∈R.
(I)若函数f(x)在[2,+∞)上为单调增函数,求实数a的取值范围;
(II)若a=1,试在函数f(x)的图象上求两点,使以这两点为切点的切线互相垂直,且两切点的横坐标均在区间[-
1
2
,2]上
答案

(I)要使函数f(x)在[2,+∞)上为单调增函数,则f'(x)≥0恒成立.

函数的导数为f'(x)=a-

a+1
x+1
=
ax+a-a-1
x+1
=
ax-1
x+1
,由f'(x)≥0得
ax-1
x+1
≥0
,因为x≥2,所以ax-1≥0,

ax≥1,即a

1
x
即可.因为函数y=
1
x
在[2,+∞)上为单调递减函数,所以y
1
2
,所以要使a
1
x
恒成立,则有a
1
2

即满足条件的实数a的取值范围[

1
2
,+∞).

(Ⅱ)若a=1,则f(x)=x-2ln(x+1),f′(x)=1-

2
x+1
=
x-1
x+1
.,设这两个切点分别为(x1,y1),(x2,y2),

f′(x1)f′(x2)=

x1-1
x1+1
x2-1
x2+1
=-1,整理得x1x2=-1,即x2=-
1
x1

因为两切点的横坐标均在区间[-

1
2
,2]上.所以-
1
2
x1≤2
-
1
2
x2≤2
,即-
1
2
≤-
1
x1
≤2

①若x1>0,则由不等式-

1
2
≤-
1
x1
≤2解得x1≥2,所以此时x1=2,x2=-
1
2

②若x1<0,则由不等式-

1
2
≤-
1
x1
≤2解得x1≤-
1
2
,所以此时x1=-
1
2
x2=2

当x=2时,f(2)=2-2ln3,当x=-

1
2
时,f(-
1
2
)=-
1
2
-2ln(1-
1
2
)=-
1
2
-2ln⁡
1
2
=2ln⁡2-
1
2

即两切点的坐标分别为(2,2-2ln3),(-

1
2
,2ln2-
1
2
).

单项选择题
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