问题
问答题
设函数f(x)=x2+aln(1+x)有两个极值点x1、x2,且x1<x2.
(1)求a的取值范围,并讨论f(x)的单调性;
(2)证明:.
答案
参考答案:
(1)解:由题设知,函数f(x)的定义域是x>-1,
,且f′(x)=0有两个不同的根x1、x2,
故2x2+2x+a=0的判别式△=4-8a>0,即,且
.
又根据f(x)的定义域知x1>-1,故a>0.
因此a的取值范围是.
当x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:
因此f(x)在区间(-1,x1)和(x2,+∞)内是增函数,在区间(x1,x2)内是减函数.
(2)证明:由题设和(1)知:
,a=-2x2(1+x2),
于是f(x2)=x22-2x2(1+x2)ln(1+x2).
设函数g(t)=t2-2t(1+t)ln(1+t),
则g′(t)=-2(1+2t)ln(1+t).
当时,g′(t)=0;当
时,g′(t)>0,
故g(t)在区间
内是增函数.
于是,当时,
.
因此
.