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=
3
8
时,判断方程f(x)=-
1
4
的实数根的个数,并说明理由.
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=

3
8
可知x1=-
3
4
,x2=-
1
4
,从而知函数f(x)在(-1,-
3
4
)上单调递增,在(-
3
4
,-
1
4
)上单调递减,在(-
1
4
,+∞)上单调递增.

①由f(x)在(-1,-

3
4
]上连续、单调递增,且

f(-

3
4
)=(-
3
4
2+
3
8
ln(-
3
4
+1)=
9
16
-
3
4
ln2>-
1
4

以及f(-1+

1
e4
)=(-1+
1
e4
2+
3
8
ln(
1
e4
)=-
1
2
-
2
e4
+
1
e8
<-
1
4
,故方程f(x)=-
1
4

在(-1,-

3
4
]有且只有一个实根;

②由于f(x)在(-

3
4
,-
1
4
)上单调递减,在(-
1
4
,+∞)上单调递增,因此f(x)在(-
3
4
,+∞)上的最小值,

f(-

1
4
)=(-
1
4
2+
3
8
ln(-
1
4
+1)=-
1
16
+
3
8
ln
3
4
>-
1
4
,故方程f(x)=-
1
4
在(-
3
4
,+∞)没有实数根.

综上可知,方程f(x)=-

1
4
有且只有一个实数根.

单项选择题
多项选择题