问题 解答题
已知函数f(x)=ln(x+1)-
x
x+1

(1)求f(x)的单调区间;
(2)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(3)求证:对任意的正数a与b,恒有lna-lnb≥1-
b
a
答案

(1)∵函数f(x)=ln(x+1)-

x
x+1

f′(x)=

1
x+1
-
1
(1+x) 2

由f′(x)>0⇒x>0;由f′(x)<0⇒-1<x<0;

∴f(x)的单调增区间(0,+∞),单调减区间(-1,0)

(2)f′(x)=

1
x+1
-
1
(1+x) 2

当x=1时,y'=

1
4
得切线的斜率为
1
4
,所以k=
1
4

所以曲线在点(1,f(1))处的切线方程为:

y-ln2+

1
2
=
1
4
×(x-1),即x-4y+4ln2-3=0.

故切线方程为 x-4y+4ln2-3=0

(3)所证不等式等价为ln

a
b
+
b
a
-1≥0

f(x)=ln(1+x)+

1
x+1
-1,设t=x+1,则F(t)=lnt+
1
t
-1

由(1)结论可得,F(t)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,

由此F(t)min=F(1)=0,

所以F(t)≥F(1)=0即F(t)=lnt+

1
t
-1≥0,

t=

a
b
代入得:

lna-lnb≥1-

b
a
得证.

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