设函数f(x)=x2+aIn(1+x)有两个极值点x1、x2,且x1<x2, (I)求a的取值范围,并讨论f(x)的单调性; (II)证明:f(x2)>
|
(I)f′(x)=2x+
=a 1+x
(x>-1)2x2+2x+a 1+x
令g(x)=2x2+2x+a,其对称轴为x=-
.1 2
由题意知x1、x2是方程g(x)=0的两个均大于-1的不相等的实根,
其充要条件为
,得0<a<△=4-8a>0 g(-1)=a>0 1 2
(1)当x∈(-1,x1)时,f'(x)>0,∴f(x)在(-1,x1)内为增函数;
(2)当x∈(x1,x2)时,f'(x)<0,∴f(x)在(x1,x2)内为减函数;
(3)当x∈(x2,+∞)时,f'(x)>0,∴f(x)在(x2,+∞)内为增函数;
(II)由(I)g(0)=a>0,∴-
<x2<0,a=-(2x22+2x2)1 2
∴f(x2)=x22+aln(1+x2)=x22-(2x22+2x2)ln(1+x2)
设h(x)=x2-(2x2+2x)ln(1+x)(x>-
),1 2
则h'(x)=2x-2(2x+1)ln(1+x)-2x=-2(2x+1)ln(1+x)
(1)当x∈(-
,0)时,h'(x)>0,∴h(x)在[-1 2
,0)单调递增;1 2
(2)当x∈(0,+∞)时,h'(x)<0,h(x)在(0,+∞)单调递减.∴当x∈(-
,0)时,h(x)>h(-1 2
)=1 2 1-2ln2 4
故f(x2)=h(x2)>
.1-2In2 4