问题
解答题
已知函数f(x)=ln(1+2x)-2x+ax2,
(1)若a=1,求f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)存在两个极值点,且都小于1,求a的取值范围;
(3)若对f(x)定义域内的任意x,不等式f(x)≤0恒成立,求a的取值范围.
答案
(1)若a=1时,f(x)=ln(1+2x)-2x+x2,∴f′(x)=
(x>-2x(2x-1) 1+2x
).1 2
当x∈(-
,0)∪(1 2
,+∞),f′(x)>0,则f(x)的单调递增区间为(-1 2
,0)和(1 2
,+∞);1 2
当x∈(0,
),f′(x)<0,则f(x)的单调递减区间为(0,1 2
);1 2
(2)f′(x)=2•
(x>-2ax2-(2-a)x 1+2x
).1 2
由函数f(x)存在两个极值点,可知a≠2
∵两个极值点都小于1,结合函数的定义域有-
<1 2
-1 a
<1,解得a>1 2 2 3
综上,a>
且a≠2;2 3
(3)令t=2x,则原不等式等价于ln(1+t)-t≤-
at21 4
t=0,满足题设;
t≠0,有
≤-ln(1+t)-t t2 a 4
∵ln(1+t)-t<0恒成立
∴
<0ln(1+t)-t t2
∴0≤-a 4
∴a≤0.