问题
解答题
设函数f(x)=x2+bln(2x+1),其中b≠0.
(1)若己知函数f(x)是增函数,求实数b的取值范围;
(2)若己知b=1,求证:对任意的正整数n,不等式n<f(n)恒成立.
答案
(1)由题意知,f(x)的定义域为(-
,+∞),f/(x)=1 2 4x2+2x+2b 2x+1
∵函数f(x)是增函数,∴f/(x)=
≥0在(-4x2+2x+2b 2x+1
,+∞)上恒成立,1 2
∴4x2+2x+2b≥0在(-
,+∞)上恒成立,即b≥-2x2-x在(-1 2
,+∞)上恒成立1 2
又∵-2x2-x≤
,当且仅当x=-1 8
时,等号成立,∴b≥1 4 1 8
(Ⅱ)∵b=1,∴f(x)=x2+ln(2x+1)
设函数g(x)=f(x)-x=x2-x+ln(2x+1),则g(x)的定义域也是(-
,+∞),并且g/(x)=1 2
>0 4x2+1 2x+1
∴g(x)在整个定义域(-
,+∞)上是增函数.1 2
∴对任意的正整数n,有g(n)>g(0)恒成立
即对任意的正整数n,f(n)-n>0,也即不等式n<f(n)恒成立.