已知函数f(x)=ln(ex+1)-ax(a>0). (1)若函数y=f(x)的导函数是奇函数,求y=f′(x)的值域; (2)求函数y=f(x)的单调区间.

问题描述:

已知函数f(x)=ln(ex+1)-ax(a>0).
(1)若函数y=f(x)的导函数是奇函数,求y=f′(x)的值域;
(2)求函数y=f(x)的单调区间.

(1)由已知得f′(x)=

ex
ex+1
−a.
∵函数y=f(x)的导函数是奇函数.
∴f′(-x)=-f′(x),解得a=
1
2
.故f′(x)=
ex+1−1
ex+1
1
2
f′(x)=
1
2
1
ex+1
,所以f′(x)∈(−
1
2
1
2
)

(2)由(1)f′(x)=
ex
ex+1
−a=1−
1
ex+1
−a

当a≥1时,f′(x)<0恒成立,
∴当a≥1时,函数y=f(x)在R上单调递减;
当0<a<1时,由f′(x)>0得(1-a)(ex+1)>1,即ex>−1+
1
1−a
,x>ln
a
1−a

∴当0<a<1时,y=f(x)在(ln
a
1−a
,+∞)
内单调递增,
(−∞,ln
a
1−a
)
内单调递减.
故当a≥1时,函数y=f(x)在R上单调递减;
当0<a<1时,y=f(x)在(ln
a
1−a
,+∞)
内单调递增;在(−∞,ln
a
1−a
)
内单调递减.