已知函数 $f(x)=m\ln(x+1)$,$g(x)=\dfrac{x}{x+1}$($x>-1$).
【难度】
【出处】
无
【标注】
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讨论函数 $F(x)=f(x)-g(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 内的单调性;标注答案$m\leqslant 0$ 时,$F(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 上单调递减;$m>0$ 时,$F(x)$ 在 $\left(-1,\dfrac 1m-1\right)$ 上单调递减,在 $\left(\dfrac 1m-1,+\infty\right)$ 上单调递增解析根据题意,有\[F(x)=m\ln (x+1)-\dfrac{x}{x+1},\]其导函数\[F'(x)=\dfrac{mx+m-1}{(x+1)^2}.\]
情形一 $m\leqslant 0$.此时 $F'(x)<0$,因此函数 $F(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 上单调递减.情形二 $m>0$.此时在区间 $\left(-1,\dfrac 1m-1\right)$ 上有 $F'(x)<0$,在区间 $\left(\dfrac 1m-1,+\infty\right)$ 上有 $F'(x)>0$.因此函数 $F(x)$ 在 $\left(-1,\dfrac 1m-1\right)$ 上单调递减,在 $\left(\dfrac 1m-1,+\infty\right)$ 上单调递增. -
若 $y=f(x)$ 与 $y=g(x)$ 的图象有且仅有一条公切线,试求实数 $m$ 的值.标注答案略解析设直线 $l$ 是函数 $y=f(x)$ 和函数 $y=g(x)$ 的图象的公切线,切点横坐标分别为 $a,b$,则\[\begin{split} l:y&=m\ln(a+1)+\dfrac{m}{a+1}(x-a),\\
l:y&=\dfrac{b}{b+1}+\dfrac{1}{(b+1)^2}(x-b)\end{split}\]因此\[\begin{cases} \dfrac{m}{a+1}=\dfrac{1}{(b+1)^2},\\ m\ln(a+1)-\dfrac{ma}{a+1}=\dfrac{b}{b+1}-\dfrac{b}{(b+1)^2},\end{cases}\]
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2