问题 解答题
设函数f(x)=x2-aln(2x+1)(x∈(-
1
2
,1),a>0)

(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
2
,1)上恒成立

又∵x∈(-

1
2
,1)时,2x+1>0

∴不等式2x2+x-a≤0在x∈(-

1
2
,1)上恒成立,即a≥2x2+x在x∈(-
1
2
,1)
上恒成立

令g(x)=2x2+x,x∈(-

1
2
,1),则g(x)max=g(1)=3∴a≥3

(2)∵f'(x)=

2(2x2+x-a)
2x+1
,令f'(x)=0

解得x1=

-1-
1+8a
4
x2=
-1+
1+8a
4

由于a>0,-

1
2
-x1=
1+8a
-1
4
>0,x2-(-
1
2
) =
1+8a
+1
4
>0

x1<-

1
2
x2

①当x2=

-1+
1+8a
4
<1即0<a<3时,在(-
1
2
x2)
上f′(x)<0;在(x2,1)上f′(x)>0,

∴当x=

-1+
1+8a
4
时,函数f(x)在(-
1
2
,1)
上取最小值.

②当x2=

-1+
1+8a
4
即a≥3时,在[-
1
2
,1
]上f′(x)≤0,

∴当x=1时,函数f(x)在[-

1
2
,1]上取最小值.

由①②可知,当0<a<3时,函数f(x)在x=

-1+
1+8a
4
时取最小值;

当a≥3时,函数f(x)在x=1时取最小值.(12分)

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