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多选 函数f(x)=exln(x+1)

12. 已知函数 $f(x)=\mathrm{e}^x\ln(x+1)$,$f'(x)$ 是 $f(x)$ 的导数,则(  )

A. 函数 $y=f'(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增

B. 函数 $y=f'(x)$ 有唯一极小值

C. 函数 $y=f(x)-x$ 在 $(-1,0)$ 上有且只有一个零点 $t$,且 $t\in\left(-\dfrac12,0\right)$

D. 对于任意的 $x_1$,$x_2\in(0,+\infty)$,$f(x_1+x_2)>f(x_1)+f(x_2)$ 恒成立

12.ABD

【详解】 $f'(x)=\mathrm{e}^x\cdot\ln(1+x)+\mathrm{e}^x\cdot\dfrac{1}{1+x}=\mathrm{e}^x\left[\ln(1+x)+\dfrac{1}{1+x}\right]$,

$g(x)=f'(x)=\mathrm{e}^x\left[\ln(1+x)+\dfrac{1}{1+x}\right]$,则 $g'(x)=\mathrm{e}^x\left[\ln(1+x)+\dfrac{2}{1+x}-\dfrac{1}{(1+x)^2}\right]$,

设 $h(x)=\ln(1+x)+\dfrac{2}{1+x}-\dfrac{1}{(1+x)^2}$,

$$h'(x)=\frac{1}{1+x}-\frac{2}{(1+x)^2}+\frac{2}{(1+x)^3}=\frac{x^2+1}{(1+x)^3}>0,$$

则函数 $h(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 上单调递增,$h(x)\ge h(0)=1>0$,因此 $g'(x)>0$ 对任意的 $x\in(0,+\infty)$ 恒成立,所以 $g(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,故 A 正确;

又 $h\left(-\dfrac12\right)=-\ln 2+4-4<0$,所以 $h\left(-\dfrac12\right)\cdot h(0)<0$,则存在 $\alpha\in\left(-\dfrac12,0\right)$,使得 $h(\alpha)=0$。

在 $x\in(-1,\alpha)$ 时,$h(x)<0$;$x\in(\alpha,+\infty)$ 时,$h(x)>0$;

所以函数 $f'(x)$ 在 $(-1,\alpha)$ 单调递减,在 $(\alpha,+\infty)$ 单调递增,故 $f'(x)$ 有唯一极小值,故 B 正确;

令 $m(x)=f(x)-x=\mathrm{e}^x\ln(x+1)-x$,$-1<x<0$,

$$m'(x)=\mathrm{e}^x\left[\ln(1+x)+\frac{1}{1+x}\right]-1=f'(x)-1,$$

所以函数 $m'(x)$ 在 $(-1,\alpha)$ 单调递减,在 $(\alpha,+\infty)$ 单调递增,且 $m'(0)=0$,则有 $m'(\alpha)<0$。

又 $m'\left(\mathrm{e}^{-2}-1\right)=\mathrm{e}^{\mathrm{e}^{-2}-1}\left(-2+\mathrm{e}^2\right)-1>\mathrm{e}^{-2+1}\cdot\mathrm{e}-1=\mathrm{e}^{\mathrm{e}^{-2}-1+0}$,

因此存在 $x_0\in\left(\mathrm{e}^{-2}-1,\alpha\right)$,使得 $m'(x_0)=0$,

当 $-1<x<x_0$ 时,$m'(x)>0$,当 $x_0<x<0$ 时,$m'(x)<0$,

于是得函数 $m(x)$ 在 $(-1,x_0)$ 上单调递增,在 $(x_0,0)$ 上单调递减,则 $m(x_0)>m(0)=0$。

又 $m\left(\mathrm{e}^{-3}-1\right)=-3\mathrm{e}^{-3}-1-\mathrm{e}^{-3}+1<-3\mathrm{e}^{-1}-\mathrm{e}^{-3}+1<0$,

从而存在唯一 $t\in\left(\mathrm{e}^{-3}-1,x_0\right)$,使得 $m(t)=0$。

显然当 $t<x<0$ 时,$m(x)>0$,当 $-1<x<t$ 时,$m(x)<0$。

又 $m\left(-\dfrac12\right)=\dfrac{1}{\sqrt{\mathrm{e}}}\ln\dfrac12+\dfrac12$,令 $v(x)=\ln x-\dfrac12\left(x-\dfrac1x\right)$,

$$v'(x)=\frac1x-\frac12-\frac{1}{2x^2}=\frac{(x-1)^2}{2x^2}\le 0,$$

因此函数 $v(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递减,$v\left(\dfrac12\right)>v(1)=0$,

有 $\ln\dfrac12>\dfrac12\left(\dfrac12-2\right)=-\dfrac34$,$\dfrac{1}{\sqrt{\mathrm{e}}}\ln\dfrac12>-\dfrac{3}{4\sqrt{\mathrm{e}}}$,则

$$m\left(-\frac12\right)=\frac{1}{\sqrt{\mathrm{e}}}\ln\frac12+\frac12>-\frac34\cdot\frac{1}{\sqrt{\mathrm{e}}}+\frac12=\frac{2\sqrt{\mathrm{e}}-3}{4\sqrt{\mathrm{e}}}>0,$$

即 $t<-\dfrac12<0$,从而函数 $m(x)=f(x)-x$ 在 $x\in(-1,0)$ 上有唯一零点 $t\in\left(-1,-\dfrac12\right)$,

函数 $y=f(x)-x$ 在 $(-1,0)$ 上有且只有一个零点 $t$,且 $t\in\left(-1,-\dfrac12\right)$,故 C 错误;

$x_1>0$,$x_2>0$,

$$f(x_1+x_2)-f(x_1)-f(x_2)=\mathrm{e}^{x_1+x_2}\ln(1+x_1+x_2)-\mathrm{e}^{x_1}\ln(1+x_1)-\mathrm{e}^{x_2}\ln(1+x_2),$$

设 $\varphi(x)=f(x+x_2)-f(x)-f(x_2)=\mathrm{e}^{x+x_2}\ln(1+x+x_2)-\mathrm{e}^x\ln(1+x)-\mathrm{e}^{x_2}\ln(1+x_2)$,$x>0$,

则 $\varphi'(x)=\mathrm{e}^{x+x_2}\left[\ln(1+x+x_2)+\dfrac{1}{1+x+x_2}\right]-\mathrm{e}^x\left[\ln(1+x)+\dfrac{1}{1+x}\right]=g(x+x_2)-g(x)$

由选项 A 知,$g(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,而 $x+x_2>x>0$,则 $g(x+x_2)>g(x)$,

即有 $\varphi'(x)=g(x+x_2)-g(x)>0$,因此函数 $\varphi(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,

$\varphi(x_1)>\varphi(0)=f(x_2)-f(0)-f(x_2)=-f(0)=0$,即有 $f(x_1+x_2)>f(x_1)+f(x_2)$,

所以对任意的 $x_1$,$x_2\in(0,+\infty)$,总满足 $f(x_1+x_2)>f(x_1)+f(x_2)$,故 D 正确。

故选:ABD

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