问题
解答题
已知函数f(x)=(ax+1)ln(x+1)-x. (1)当a=1时,求f(x)的单调区间; (2)求证:当x>0时
(3)若(1+
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答案
(1)当a=1时,f(x)=(x+1)ln(x+1)-x,则f′(x)=ln(x+1)
令f′(x)>0,可得x>0,令f′(x)<0,可得-1<x<0,
∴函数的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-1,0);
(2)证明:当x>0时,欲证
-1 ln(x+1)
<1 x
恒成立,只需证明当x>0时,ln(x+1)>1 2 2x x+2
构造函数g(x)=ln(x+1)-
,则g′(x)=2x x+2
-1 x+1
=4 (x+2)2
>0x2 (x+1)(x+2)2
∴g(x)=ln(x+1)-
在(0,+∞)上单调递增2x x+2
∴g(x)>g(0)=0
∴当x>0时,ln(x+1)>2x x+2
∴当x>0时,
-1 ln(x+1)
<1 x
恒成立;1 2
(3)(1+
)n+a≥e等价于(n+a)ln(1+1 n
)≥11 n
∴a≥
-n1 ln(1+
)1 n
∵当x>0时,
-1 ln(x+1)
<1 x
恒成立,∴1 2
-n<1 ln(1+
)1 n 1 2
∴a≥1 2
∴常数a的最小值为
.1 2