问题 解答题
已知函数f(x)=
ln(1+x)
x
.
(1)确定y=f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(2)设h(x)=x•f(x)-x-ax3在(0,2)上有极值,求a的取值范围.
答案

(1)由已知函数求导得f′(x)=

x
x+1
-ln(1+x)
x2

g(x)=

x
x+1
-ln(1+x),则g′(x)=
1
(x+1)2
-
1
x+1
=
-x
(x+1)2
<0

∴g(x)在(0,+∞)上递减,g(x)<g(0)=0,∴f′(x)<0,

因此f(x)在(0,+∞)上单调递减.

(2)由h(x)=xf(x)-x-ax3可得,h(x)=ln(1+x)-x-ax3

h′(x)=

1
x+1
-1-3ax2=
-x(3ax2+3ax+1)
x+1

若a≥0,任给x∈(0,+∞),

1
x+1
-1<0,-3ax2<0,∴h′(x)<0,

∴h(x)在(0,2)上单调递减,则f(x)在(0,2)无极值;

若a<0,h(x)=x•f(x)-x-ax3在(0,2)上有极值的充要条件是

φ(x)=3ax2+3ax+1在(0,2)上有零点,

∴φ(0)•φ(2)<0,解得a<-

1
18
综上所述,a的取值范围是(-∞,-
1
18
).

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