Question

（參考公式：[ln（1+x）]′=

1

1+x

）設(shè)函數(shù)f（x）=x-

ln(1+x)

1+x

（1）令N（x）=（1+x）²-1+ln（1+x），判斷并證明N（x）在（-1，+∞）上的單調(diào)性，求N（0）；
（2）求f（x）定義域上的最小值；
（3）是否存在實數(shù)m、n滿足0≤m＜n，使得f（x）在區(qū)間[m，n]上的值域也為[m，n]？

Answer 1

考點：利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值

專題：計算題,存在型,分類討論,函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用

分析：（1）先對函數(shù)求導(dǎo)，由導(dǎo)函數(shù)在x＞-1時的符號判斷函數(shù)的單調(diào)性，代入求N（0）的值；
（2）直接求定義域，利用f（x）單調(diào)性求解函數(shù)f（x）的最小值；
（3）假設(shè)存在符合條件的m，n則有

f(m)=m f(n)=n

，推導(dǎo)可判斷m，n是否存在．

解答： 解：（1）當x＞-1時，N（x）=（1+x）²-1+ln（1+x），
N′（x）=2x+2+

1

1+x

＞0，
所以N（x）在（-1，+∞）上是單調(diào)遞增，且N（0）=0；
（2）f（x）的定義域是（-1，+∞），f′（x）=1-

1-ln(x+1)

(1+x)2

，
當-1＜x＜0時，N（x）＜0，所以，f′（x）＜0，
當x＞0時，N（x）＞0，所以，f′（x）＞0，
所以，在（-1，0）上f（x）單調(diào)遞減，在（0，+∞）上，f（x）單調(diào)遞增，
所以，f_min=f（0）=0；
（3）由（2）知f（x）在[0，+∞）上是單調(diào)遞增函數(shù)，
若存在m，n滿足條件，則必有f（m）=m，f（n）=n，
也即方程f（x）=x在[0，+∞）上有兩個不等的實根m，n，
但方程f（x）=x，即

ln(x+1)

x+1

=0，只有一個實根x=0，
所以，不存在滿足條件的實數(shù)m，n．

點評：本題考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性及求函數(shù)的最值問題，要注意分類討論思想在解題中的運用．