问题 解答题
已知函数f(x)=ln(x+1)-
kx
x+1
(k为常数)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求证不等式
x
ln(x+1)
-1<
x
2
在x∈(0,1)时恒成立.
答案

(1)f(x)的定义域为(-1,+∞)(1分)

f'(x)=

1
x+1
-
k
(x+1)2
=
x-(k-1)
(x+1)2
(2分)

令f'(x)>0得:x>k-1

当k-1≤-1即k≤0时,f(x)的单调递增区间是(-1,+∞)(3分)

当k-1>-1即k>0时,f(x)的单调递减区间是(-1,k-1),f(x)的单调递增区间是(k-1,+∞)(5分)

(2)当x∈(0,1)时,原不等式等价于ln(x+1)

x+2
x+1
>2.

令g(x)=ln(x+1)+

x+2
x+1
,g′(x)=
1
x+1
-
1
(x-1)2
=
x
(x+1)2
(7分)

∵x∈(0,1)∴g'(x)>0恒成立

∴g(x)在(0,1)是单调递增(9分)

∴g(x)>g(0)=2

∴g(x)>2在(0,1)上恒成立

故原不等式

x
ln(x+1)
-1<
x
2
在区间(0,1)上恒成立.(12分)

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