问题 解答题
(理) 已知函数f(x)=x-ln(x+a)在x=1处取得极值.
(1)求实数a的值;
(2)若关于x的方程f(x)+2x=x2+b在[
1
2
,2]
上恰有两个不相等的实数根,求实数b的取值范围.
答案

(1)f′(x)=1-

1
x+a

∵函数f(x)=x-ln(x+a)在x=1处取得极值

∴f′(1)=0,∴a=0

(2)由(1)知f(x)=x-lnx,∴f(x)+2x=x2+b    

∴x-lnx+2x=x2+b,∴x2-3x+lnx+b=0

设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0),则g′(x)=

(2x-1)(x-1)
x

当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表

 x (0,
1
2
 
1
2
 (
1
2
,1)
 1 (1,2) 2
 g′(x)+ 0- 0+ 
g(x) 极大值 极小值  b-2+ln2
∴当x=1时,g(x)最小值=g(1)=b-2,g(
1
2
)=b-
5
4
-ln2,g(2)=b-2+ln2

∵方程f(x)+2x=x2+b在[

1
2
,2]上恰有两个不相等的实数根

g(
1
2
)≥0
g(1)<0
g(2)≥0
,∴
b-
5
4
-ln2≥0
b-2<0
b-2+ln2≥0
,∴
5
4
+ln2≤b≤2

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