问题
解答题
设函数f(x)=x2+aln(x+1)有两个极值点x1,x2,且x1<x2. (1)求实数a的取值范围; (2)当a=
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答案
(1)由题意,1+x>0
由f(x)=x2+aln(x+1)可得f′(x)=2x+
=a x+1
.2x2+2x+a x+1
∵f(x)=ax3+x恰有有两个极值点,
∴方程f′(x)=0必有两个不等根,
即2x2+2x+a=0的两个均大于-1的不相等的实数根,其充要条件为
,△=4-8a>0 2-2+a>0
解得0<a<
;1 2
(2)由a=
可知x1=-3 8
,x2=-3 4
,从而知函数f(x)在(-1,-1 4
)上单调递增,在(-3 4
,-3 4
)上单调递减,在(-1 4
,+∞)上单调递增.1 4
①由f(x)在(-1,-
]上连续、单调递增,且3 4
f(-
)=(-3 4
)2+3 4
ln(-3 8
+1)=3 4
-9 16
ln2>-3 4
,1 4
以及f(-1+
)=(-1+1 e4
)2+1 e4
ln(3 8
)=-1 e4
-1 2
+2 e4
<-1 e8
,故方程f(x)=-1 4 1 4
在(-1,-
]有且只有一个实根;3 4
②由于f(x)在(-
,-3 4
)上单调递减,在(-1 4
,+∞)上单调递增,因此f(x)在(-1 4
,+∞)上的最小值,3 4
f(-
)=(-1 4
)2+1 4
ln(-3 8
+1)=-1 4
+1 16
ln3 8
>-3 4
,故方程f(x)=-1 4
在(-1 4
,+∞)没有实数根.3 4
综上可知,方程f(x)=-
有且只有一个实数根.1 4