问题
解答题
(本小题满分12分)
设函数f (x)=ln(x+a)+x2.
(Ⅰ)若当x=1时,f (x)取得极值,求a的值,并讨论f (x)的单调性;
(Ⅱ)若f (x)存在极值,求a的取值范围,并证明所有极值之和大于ln.
答案
(Ⅰ);
分别在区间
单调递增,在区间
单调递减.
(Ⅱ),证明见解析
(Ⅰ),依题意有
,故
.
从而.
的定义域为
,
当时,
;当
时,
;
当时,
.
分别在区间
单调递增,在区间
单调递减.
(Ⅱ)的定义域为
,
.
方程的判别式
.
(ⅰ)若,即
,在
的定义域内
,故
无极值.
(ⅱ)若,则
或
.
若,
,
.
当时,
,
当时,
,所以
无极值.
若,
,
,
也无极值.
(ⅲ)若,即
或
,则
有两个不同的实根
,
.
当时,
,从而
有
的定义域内没有零点,故
无极值.
当时,
,
,
在
的定义域内有两个不同的零点,由根值判别方法知
在
取得极值.
综上,存在极值时,
的取值范围为
.
的极值之和为
.