问题
解答题
设函数f(x)=x2-aln(2x+1)(x∈(-
(1)若函数f(x)在其定义域内是减函数,求a的取值范围; (2)函数f(x)是否有最小值?若有最小值,指出其取得最小值时x的值,并证明你的结论. |
答案
(1)函数的导数f'(x)=2x-
=2a 2x+1 2(2x2+x-a) 2x+1
∵函数f(x)在其定义域内是减函数
∴f'(x)≤0在x∈(-
,1)上恒成立1 2
又∵x∈(-
,1)时,2x+1>01 2
∴不等式2x2+x-a≤0在x∈(-
,1)上恒成立,即a≥2x2+x在x∈(-1 2
,1)上恒成立1 2
令g(x)=2x2+x,x∈(-
,1),则g(x)max=g(1)=3∴a≥31 2
(2)∵f'(x)=
,令f'(x)=02(2x2+x-a) 2x+1
解得x1=
,x2=-1- 1+8a 4 -1+ 1+8a 4
由于a>0,-
-x1=1 2
>0,x2-(-
-11+8a 4
) =1 2
>0
+11+8a 4
∴x1<-
<x2,1 2
①当x2=
<1即0<a<3时,在(--1+ 1+8a 4
,x2)上f′(x)<0;在(x2,1)上f′(x)>0,1 2
∴当x=
时,函数f(x)在(--1+ 1+8a 4
,1)上取最小值.1 2
②当x2=
即a≥3时,在[--1+ 1+8a 4
,1]上f′(x)≤0,1 2
∴当x=1时,函数f(x)在[-
,1]上取最小值.1 2
由①②可知,当0<a<3时,函数f(x)在x=
时取最小值;-1+ 1+8a 4
当a≥3时,函数f(x)在x=1时取最小值.(12分)