问题 解答题
设函数f(x)=(1+x)2-ln(1+x)2
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当x∈[
1
e
-1,e-1]
时,不等式f(x)<m恒成立,求实数m的取值范围;
(3)关于x的方程f(x)=x2+x+a在[0,2]上恰有两个相异实根,求实数a的取值范围. (e 为自然常数,约等于2.718281828459)
答案

(1)函数定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),∵f′(x)=2[(x+1)-

1
x+1
]=
2x(x+2)
x+1

由f'(x)>0,得-2<x<-1或x>0,由f'(x)<0,得x<-2或-1<x<0.

则递增区间是(-2,-1),(0,+∞),递减区间是(-∞,-2),(-1,0).------------(4分)

(2)由f′(x)=

2x(x+2)
x+1
=0,得x=0或x=-2

由(1)知,f(x)在[

1
e
-1,0]上递减,在[0,e-1]上递增-------------(6分)

f(

1
e
-1)=
1
e2
+2,f(e-1)=e2-2,且e2-2>
1
e2
+2

x∈[

1
e
-1,e-1]时,[f(x)]max=e2-2,

故m>e2-2时,不等式f(x)<m恒成立-------------------------(9分)

(3)方程f(x)=x2+x+a,即x-a+1-ln(1+x)2=0

记g(x)=x-a+1-ln(1+x)2则g′(x)=1-

2
1+x
=
x-1
x+1

由g'(x)>0,得x<-1或x>1,由g'(x)<0,得-1<x<1.

∴g(x)在[0,1]上递减,在[1,2]上递增  (11分)

为使f(x)=x2+x+a在[0,2]上恰好有两个相异的实根,只须g(x)=0在[0,1)和(1,2]上各有一个实根,

于是有{

g(0)≥0,
g(1)<0,
g(2)≥0.
解得2-2ln2<a≤3-2ln3--------(15分)

解答题
单项选择题 案例分析题