Question

己知函数
（1）求f（x）的单调区间；
（2）若时，f（x）＜m恒成立，求m的取值范围；
（3）若设函数，若g（x）的图象与f（x）的图象在区间[0，2]上有两个交点，求a的取值范围．

Answer

（1）先求函数的定义域，然后求导函数，令导数大于0（小于0），从而求出函数的单调区间；
（2）由（1）得f（x）在 x∈[-1，e-1]的单调性，进一步求出f（x）max，得到m的范围；
（3）由得2a=（1+x）-2ln（1+x），构造函数，确定函数的值域，即可求得a的取值范围．
【解析】
（1）函数定义域为（-1，+∞），∵∴f′（x）=，
由f'（x）＞0及x＞-1，得x＞0，由f'（x）＜0及x＞-1，得-1＜x＜0．
则递增区间是（0，+∞），递减区间是（-1，0）；
（2）由f′（x）==0，得x=0或x=-2
由（1）知，f（x）在[-1，0]上递减，在[0，e-1]上递增
又f（-1）=+1，f（e-1）=-1，-1＞+1
∴x∈[-1，e-1]时，[f（x）]max=-1，
∴m＞-1时，不等式f（x）＜m恒成立；
（3）由得2a=（1+x）-2ln（1+x）
令h（x）=（1+x）-2ln（1+x），则h′（x）=
∴h（x）在[0，1]上单调递减，在[1，2]上单调递增
∵h（0）=1，h（1）=2-2ln2，h（3）=3-2ln3，且h（1）＞h（2）＞h（1）
∴当2a∈（2-2ln2，3-2ln3），即a∈（1-ln2，-ln3）时，g（x）的图象与f（x）的图象在区间[0，2]上有两个交点．