已知函数f(x)=ln(1+x)-x+[k/2]x2(k≥0).求f(x)的单调区间.

2个回答

  • 解题思路:先求导,令g(x)=kx2+(k-1)x,再分当k=0,0<k<1,k=1,k>1四种情况讨论得到函数的单调区间.

    ∵f(x)=ln(1+x)-x+[k/2]x2,x>-1

    ∴f′(x)=[1/1+x]-1+kx=

    kx2+(k−1)x

    1+x,

    令g(x)=kx2+(k-1)x,k≥0,x>-1

    (1)当k=0时,g(x)=-x

    当-1<x<0时,g(x)>0,所以f′(x)>0,函数f(x)在(-1,0)上单调递增,

    当x>0时,g(x)<0,所以f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,

    (2)当k≠0时,g(x)=x[kx+(k-1)]

    令g(x)=x[kx+(k-1)]=0,解得x=0,或x=[1/k]-1,

    ①当[1/k]-1<0时,即k>1时,

    当[1/k]-1<0,解得k≥0,于已知矛盾,

    当[1/k]-1<x<0时,g(x)<0,所以f′(x)<0,函数f(x)在([1/k]-1,0)上单调递减,

    当x>0时,g(x)>0,所以f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,

    ②当[1/k]-1>0时,即0<k<1时,

    当0<x<[1/k]-1时,g(x)<0,所以f′(x)<0,函数f(x)在(0,[1/k]-1)上单调递减,

    当x>[1/k]-1时,g(x)>0,所以f′(x)>0,函数f(x)在([1/k]-1,+∞)上单调递增,

    ③当k=1时,g(x)≥0,所以f′(x)>0,函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题主要考查了导数与函数的单调性的问题,本题的关键是分类,比较复杂,属于中档题.