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.
答案解析:(1)由已知中函数f(x)=ln(ex+1)-ax我们易求出函数导函数的解析式,根据函数y=f(x)的导函数是奇函数,求出a值后,结合指数函数的性质,即可得到y=f′(x)的值域;
(2)由已知中函数f(x)=ln(ex+1)-ax我们易求出函数导函数的解析式(含参数a),分a≥1,0<a<1两种情况进行分类讨论,即可得到函数y=f(x)的单调区间.
考试点:利用导数研究函数的单调性;函数的值域.
知识点:本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,函数的值域,其中(1)的关键是根据函数的奇偶性的性质,求出参数a的值,(2)的关键是对参数a进行分类讨论.