• 设函数f(x)=(x+1)ln(x+1).若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.试题及答案-单选题-云返教育

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      设函数f(x)=(x+1)ln(x+1).若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.

      试题解答


      见解析
      解法一:
      令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
      对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a
      令g′(x)=0,解得x=e
      a-1-1,
      (i)当a≤1时,对所有x>0,g′(x)>0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函数,
      又g(0)=0,所以对x≥0,都有g(x)≥g(0),
      即当a≤1时,对于所有x≥0,都有f(x)≥ax.
      (ii)当a>1时,对于0<x<e
      a-1-1,g′(x)<0,所以g(x)在(0,ea-1-1)是减函数,
      又g(0)=0,所以对0<x<e
      a-1-1,都有g(x)<g(0),
      即当a>1时,不是对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立.
      综上,a的取值范围是(-∞,1].
      解法二:
      令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
      于是不等式f(x)≥ax成立即为g(x)≥g(0)成立.
      对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a
      令g′(x)=0,解得x=e
      a-1-1,
      当x>e
      a-1-1时,g′(x)>0,g(x)为增函数,
      当-1<x<e
      a-1-1,g′(x)<0,g(x)为减函数,
      所以要对所有x≥0都有g(x)≥g(0)充要条件为e
      a-1-1≤0.
      由此得a≤1,即a的取值范围是(-∞,1].

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