Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=ln（1+x）﹣ （a＞0）
（1）若x=1是函數(shù)f（x）的一個(gè)極值點(diǎn)，求a的值；
（2）若f（x）≥0在[0，+∞）上恒成立，求a的取值范圍；
（3）證明： （e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵ ，

∴ ，

∵x=1是函數(shù)f（x）的一個(gè)極值點(diǎn)，

f′（1）=0即a=2；

（2）解：∵f（x）≥0在[0，+∞）上恒成立，∴f（x）min≥0，

當(dāng)0＜a≤1時(shí)，f′（x）≥0在[0，+∞）上恒成立，

即f（x）在[0，+∞）上為增函數(shù)，

∴f（x）min=f（0）=0成立，即0＜a≤1，

當(dāng)a＞1時(shí)，令f′（x）≥0，則x＞a﹣1，

令f′（x）＜0，則0≤x＜a﹣1，

即f（x）在[0，a﹣1）上為減函數(shù)，在（a﹣1，+∞）上為增函數(shù)，

∴f（x）min=f（a﹣1）≥0，又f（0）=0＞f（a﹣1），則矛盾．

綜上，a的取值范圍為（0，1]．

（3）解：要證 ，只需證 ，

兩邊取自然對(duì)數(shù)得， ，

ln ﹣ ＞0ln（1+ ）﹣ ＞0，

由（2）知a=1時(shí)，f（x）=ln（1+x）﹣ 在[0，+∞）單調(diào)遞增，

又 ＞0，f（0）=0，

∴f（ ）=ln ﹣ ＞f（0）=0，

成立．

【解析】（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，得到關(guān)于a的方程，解出即可；（2）問(wèn)題轉(zhuǎn)化為f（x）min≥0，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性，通過(guò)討論a的范圍求出a的具體范圍即可；（3）不等式兩邊取對(duì)數(shù)，得到ln（1+ ）﹣ ＞0，結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性證明即可．
【考點(diǎn)精析】掌握函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)是解答本題的根本，需要知道求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值；求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值．