已知函数f(x)=ln(ax+1)+(1-x)/(1+x),x>=0,a>0

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/05 21:22:37
已知函数f(x)=ln(ax+1)+(1-x)/(1+x),x>=0,a>0
1.若f(x)在x=1处取得极值,求a
2.求f(x)的单调区间
3.若f(x)的最小值为1,求a的取值范围

f(x)=ln(ax+1)+(1-x)/(1+x)
=ln(ax+1)+2/(1+x)-1,
(1)f'(x)=a/(ax+1)-2/(1+x)^2,
f(x)在x=1处取得极值,得f'(1)=0,
有a=1;
(2)设f'(x)=a/(ax+1)-2/(1+x)^2>0
有ax^2>2-a,
若a>=2,则f'(x)>0恒成立,f(x)在[0,+∝)上递增
若0<a<2,则x>√[(2-a)/a],f'(x)>0恒成立,
f(x)在(√[(2-a)/a],,+∝)上递增
设f'(x)=a/(ax+1)-2/(1+x)^2<0,
仿上讨论;
(3)f(x)的最小值只能在x=0或极小值点处取得,求出相应的函数值,令为1,得出a.

解:(1)f′(x)=a ax+1 -2 (1+x)2 =ax2+a-2 (ax+1)(1+x)2 ,
∵f′(x)在x=1处取得极值,f′(1)=0
即 a+a-2=0,解得 a=1
(2)f′(x)=ax2+a-2 (ax+1)(1+x)2 ,
∵x≥0,a>0,
∴ax+1>0
①当a≥2时,在区间(0,+∞)上f′(x)>0.
∴f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②当0<a<2时,由f′(x)>0解得x> 2-a a 由f′(x)<0解得x< 2-a a
∴f(x)的单调减区间为(0, 2-a a ),单调增区间为( 2-a a ,+∞ )
(3)当a≥2时,由(II)知,f(x)的最小值为f(0)=1
当0<a<2时,由(II)②知,f(x)在x= 2-a a 处取得最小值f( 2-a a )<f(0)=1,
综上可知,若f(x)的最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞)

1.对f(x)求导得
f'(x)=a/(ax+1)-2/(x+1)^2
取得极值时f'(x)=0
所以f'(1