Question

（本小題滿分14分）設(shè)函數(shù)f（x）＝x2＋aln（x＋1）.

（1）若函數(shù)y＝f（x）在區(qū)間[1，＋∞）上是單調(diào)遞增函數(shù)，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；

（2）若函數(shù)y＝f（x）有兩個(gè)極值點(diǎn)x1，x2，且x1＜x2，求證：.

 

Answer 1

（1）[－4，＋∞）；（2）見解析

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)f '（x）≥0在區(qū)間[1，＋∞）上恒成立，可求得a的取值范圍；（2）現(xiàn)根據(jù)f '（x）＝0，找到x1，x2的關(guān)系，將轉(zhuǎn)換為一個(gè)字母x2的函數(shù)式，然后利用x2的范圍，利用函數(shù)的單調(diào)性找到最值，即可求出的范圍.

試題解析：（1）由題意，f '（x）＝≥0在區(qū)間[1，＋∞）上恒成立

即a≥－2x2－2x在區(qū)間[1，＋∞）上恒成立

而－2x2－2x在區(qū)間[1，＋∞）上的最大值為－4

故a≥－4

經(jīng)檢驗(yàn)，當(dāng)a＝－4時(shí)，f '（x）＝

當(dāng)x∈[1，＋∞）時(shí)，f '（x）≥0，所以滿足題意的a的取值范圍是[－4，＋∞）

（2）函數(shù)的定義域?yàn)椋ǎ?，＋∞），f '（x）＝

依題意，方程2x2＋2x＋a＝0在區(qū)間（－1，＋∞）上有兩個(gè)不相等的實(shí)根

記g（x）＝2x2＋2x＋a

則有，解得0＜a＜

x2為方程2x2＋2x＋a＝0的解，∴a＝－2x22－2x2.

∵0＜a＜，x1＜x2＜0，x2＝－，∴－＜x2＜0，從而x1＜0

先證＞0，因?yàn)閤1＜x2＜0，即證f（x2）＜0

∵在區(qū)間（x1，x2）內(nèi)，f '（x）＜0，在區(qū)間（x2，0）內(nèi)，f '（x）＞0

∴f（x2）為極小值，f（x2）＜f（0）＝0

∴＞0成立.

再證＋ln2，

即證f（x2）＞（－＋ln2）（－1－x2）＝（－ln2）（x2＋1）

令g（x）＝，x∈（－，0）

g'（x）＝2x－（4x＋2）ln（x＋1）－－ln2）

＝－2（2x＋1）ln（x＋1）－（－ln2）

又ln（x＋1）＜0，2x＋1＞0，－ln2＜0

∴g'（x）＞0，即g（x）在（－，0）上是增函數(shù)

g（x）＞g（－）＝

＝

＝－ln2

綜上可得，成立

考點(diǎn)：利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)，函數(shù)的單調(diào)性，極值，方程，不等式