问题 解答题
已知函数f(x)=(x+1)lnx.
(1)求f(x)在x=1处的切线方程;
(2)设g(x)=
1
a(1-x)
f(x)
,对任意x∈(0,1),g(x)<-2,求实数a的取值范围.
答案

(本小题满分12分)

(1)函数f(x)=(x+1)lnx定义域为(0,+∞),…(1分)

f(x)=lnx+

1+x
x

∴f′(1)=2,且切点为(1,0)…(4分)

故f(x)在x=1处的切线方程y=2x-2.…-(6分)

(2)由已知a≠0,因为x∈(0,1),

所以

1+x
1-x
•lnx<0.

①当a<0时,g(x)>0,不合题意.…(8分)

②当a>0时,x∈(0,1),

由g(x)<-2,得lnx+

2a(1-x)
1+x
<0.

h(x)=lnx+

2a(1-x)
1+x

则x∈(0,1),h(x)<0.h(x)=

x2+(2-4a)x+1
x(1+x)2

设m(x)=x2+(2-4a)x+1,

方程m(x)=0的判别式△=16a(a-1).

若a∈(0,1],△≤0,m(x)≥0,h′(x)≥0,

h(x)在(0,1)上是增函数,又h(1)=0,

所以x∈(0,1),h(x)<0.…(10分)

若a∈(1,+∞),△>0,m(0)=1>0,m(1)=4(1-a)<0,

所以存在x0∈(0,1),使得m(x0)=0,

对任意x∈(x0,1),m(x)<0,h′(x)<0,h(x)在(x0,1)上是减函数,

又h(1)=0,所以x∈(x0,1),h(x)>0.

综上,实数a的取值范围是(0,1].…(12分)

单项选择题
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