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[-
|
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
,由f'(x)≥0得ax-1 x+1
≥0,因为x≥2,所以ax-1≥0,ax-1 x+1
ax≥1,即a≥
即可.因为函数y=1 x
在[2,+∞)上为单调递减函数,所以y≤1 x
,所以要使a≥1 2
恒成立,则有a≥1 x
.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
.,设这两个切点分别为(x1,y1),(x2,y2),x-1 x+1
f′(x1)f′(x2)=
⋅x1-1 x1+1
=-1,整理得x1x2=-1,即x2=-x2-1 x2+1
.1 x1
因为两切点的横坐标均在区间[-
,2]上.所以-1 2
≤x1≤2,-1 2
≤x2≤2,即-1 2
≤-1 2
≤2.1 x1
①若x1>0,则由不等式-
≤-1 2
≤2解得x1≥2,所以此时x1=2,x2=-1 x1
.1 2
②若x1<0,则由不等式-
≤-1 2
≤2解得x1≤-1 x1
,所以此时x1=-1 2
,x2=2.1 2
当x=2时,f(2)=2-2ln3,当x=-
时,f(-1 2
)=-1 2
-2ln(1-1 2
)=-1 2
-2ln1 2
=2ln2-1 2
,1 2
即两切点的坐标分别为(2,2-2ln3),(-
,2ln2-1 2
).1 2