问题 解答题
设函数f(x)=ln(x+1)
(1)若x>0证明:f(x)>
2x
x+2

(2)若不等式
1
2
x2≤f(x2)+m2-2bm-3
对于x∈[-1,1]及b∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
答案

(1)令g(x)=f(x)-

2x
x+2
=ln(x+1)-
2x
x+2

g(x)=

1
x+1
-
2(x+2)-2x
(x+2)2
=
x2
(x+1)(x+2)2

∵x>0,∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上是增函数.

故g(x)>g(0)=0,即f(x)>

2x
x+2

(2)原不等式等价于

1
2
x2-f(x2)≤m2-2bm-3.

h(x)=

1
2
x2-f(x2)=
1
2
x2-ln(1+x2),则h(x)=x-
2x
1+x2
=
x3-x
1+x2

令h′(x)=0,得x=0,x=1,x=-1.

∴当x∈[-1,1]时,h(x)max=0,∴m2-2bm-3≥0.

令Q(b)=-2mb+m2-3,则

Q(1)=m2-2m-3≥0
Q(-1)=m2+2m-3≥0

解得m≤-3或m≥3.

单项选择题
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