Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=mln（x+1）﹣nx在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與y軸垂直，且 ，其中 m，n∈R．
（Ⅰ）求m，n的值，并求出f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ）設(shè)g（x）=﹣x2+2x，確定非負(fù)實(shí)數(shù)a的取值范圍，使不等式f（x）+x≥ag（x）在[0，+∞）上恒成立．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）對f（x）求導(dǎo)，得 ，
若f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與y軸垂直，
則 ，又 ，則 ，
由 ，求得 ，
所以f（x）=2ln（x+1）﹣x，定義域?yàn)椋ī?，+∞），
對f（x）求導(dǎo)，得 ，
由f'（x）＞0，求得﹣1＜x＜1，即f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為（﹣1，1）；
由f'（x）＜0，求得x＞1，即f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間為（1，+∞）．
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，不等式f（x）+x≥ag（x）即是2ln（x+1）≥a（﹣x2+2x），
于是問題可轉(zhuǎn)化為不等式2ln（x+1）﹣a（﹣x2+2x）≥0在[0，+∞）上恒成立時，確定非負(fù)實(shí)數(shù)a的取值范圍，
記h（x）=2ln（x+1）﹣a（﹣x2+2x），則 ，
① 當(dāng)a=0時，對 ，則h（x）在[0，+∞）上為增函數(shù)，
②當(dāng)a＞0時，令h'（x）=0，則ax2+1﹣a=0，當(dāng)1﹣a≥0，
即0＜a≤1時，對x≥0，h'（x）＞0，則h（x）在[0，+∞）上為增函數(shù)，
所以h（x）=h（0）=0，此時命題成立；
當(dāng)1﹣a＜0，即a＞1時，由ax2+1﹣a=0，
求得 ．h（x），h'（x）的變化情況如表：

x	0	（0，x2）	x2	（x2 ， +∞）
h'（x）		﹣	0	+
h（x）		↘	極小值	↗

因?yàn)閔（x）min=h（x2）＜h（0）=0，
所以當(dāng)x≥0時，命題不成立
【解析】（Ⅰ）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，得到關(guān)于m，n的方程組，求出m，n的值，從而求出f（x）的導(dǎo)數(shù)，解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式，求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可；（Ⅱ）問題可轉(zhuǎn)化為不等式2ln（x+1）﹣a（﹣x2+2x）≥0在[0，+∞）上恒成立時，確定非負(fù)實(shí)數(shù)a的取值范圍，記h（x）=2ln（x+1）﹣a（﹣x2+2x），根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出a的范圍即可．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減．