问题 解答题
已知函数f(x)=ln(x+1)-ax+
1-a
x+1
a≥
1
2
).
(Ⅰ)当曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线l:y=-2x+1平行时,求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间.
答案

f′(x)=

1
x+1
-a-
1-a
(x+1)2
=
-x(ax+2a-1)
(x+1)2
,x>-1,(2分)

(I)由题意可得f′(1)=

1-3a
4
=-2,解得a=3,(3分)

因为f(1)=ln2-4,此时在点(1,f(1))处的切线方程为y-(ln2-4)=-2(x-1),

即y=-2x+ln2-2,与直线l:y=-2x+1平行,故所求a的值为3.(4分)

(II)令f'(x)=0,得到x1=

1
a
-2,x2=0,

a≥

1
2
可知
1
a
-2≤0
,即x1≤0.(5分)

①即a=

1
2
时,x1=
1
a
-2=0=x2

所以,f(x)=-

x2
2(x+1)2
≤0,x∈(-1,+∞),(6分)

故f(x)的单调递减区间为(-1,+∞).(7分)

②当

1
2
<a<1时,-1<
1
a
-2<0
(6分),即-1<x1<0=x2

所以,在区间(-1,

1
a
-2)和(0,+∞)上,f′(x)<0;(8分)

在区间(

1
a
-2,0)上,f′(x)>0.(9分)

故f(x)的单调递减区间是(-1,

1
a
-2)和(0,+∞),单调递增区间是(
1
a
-2,0)
.(10分)

③当a≥1时,x1=

1
a
-2≤-1,

所以,在区间(-1,0)上f'(x)>0;(11分)

在区间(0,+∞)上f'(x)<0,(12分)

故f(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞).(13分)

综上讨论可得:

a=

1
2
时,函数f(x)的单调递减区间是(-1,+∞);

1
2
<a<1时,函数f(x)的单调递减区间是(-1,
1
a
-2)
和(0,+∞),单调递增区间是(
1
a
-2,0)

当a≥1时,函数f(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞).

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单项选择题