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  • 設(shè)函數(shù)f(x)=(x+1)ln(x+1).若對所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

    設(shè)函數(shù)f(x)=(x+1)ln(x+1).若對所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:128 ℃時間:2019-08-14 17:46:34
    優(yōu)質(zhì)解答
    解法一:
    令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
    對函數(shù)g(x)求導(dǎo)數(shù):g′(x)=ln(x+1)+1-a
    令g′(x)=0,解得x=ea-1-1,
    (i)當(dāng)a≤1時,對所有x>0,g′(x)>0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函數(shù),
    又g(0)=0,所以對x≥0,都有g(shù)(x)≥g(0),
    即當(dāng)a≤1時,對于所有x≥0,都有f(x)≥ax.
    (ii)當(dāng)a>1時,對于0<x<ea-1-1,g′(x)<0,所以g(x)在(0,ea-1-1)是減函數(shù),
    又g(0)=0,所以對0<x<ea-1-1,都有g(shù)(x)<g(0),
    即當(dāng)a>1時,不是對所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立.
    綜上,a的取值范圍是(-∞,1].
    解法二:
    令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
    于是不等式f(x)≥ax成立即為g(x)≥g(0)成立.
    對函數(shù)g(x)求導(dǎo)數(shù):g′(x)=ln(x+1)+1-a
    令g′(x)=0,解得x=ea-1-1,
    當(dāng)x>ea-1-1時,g′(x)>0,g(x)為增函數(shù),
    當(dāng)-1<x<ea-1-1,g′(x)<0,g(x)為減函數(shù),
    所以要對所有x≥0都有g(shù)(x)≥g(0)充要條件為ea-1-1≤0.
    由此得a≤1,即a的取值范圍是(-∞,1].
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