问题
解答题
己知函数f(x)=
(1)求f(x)的单调区间; (2)若x∈[
(3)若设函数g(x)=
|
答案
(1)函数定义域为(-1,+∞),∵f(x)=
(1+x)2-ln(1+x)∴f′(x)=1 2
,x(2+x) 1+x
由f'(x)>0及x>-1,得x>0,由f'(x)<0及x>-1,得-1<x<0.
则递增区间是(0,+∞),递减区间是(-1,0);
(2)由f′(x)=
=0,得x=0或x=-2x(2+x) 1+x
由(1)知,f(x)在[
-1,0]上递减,在[0,e-1]上递增1 e
又f(
-1)=1 e
+1,f(e-1)=1 2e2
e2-1,1 2
e2-1>1 2
+11 2e2
∴x∈[
-1,e-1]时,[f(x)]max=1 e
e2-1,1 2
∴m>
e2-1时,不等式f(x)<m恒成立;1 2
(3)由
(1+x)2-ln(1+x)=1 2
x2+1 2
x+a得2a=(1+x)-2ln(1+x)1 2
令h(x)=(1+x)-2ln(1+x),则h′(x)=x-1 x+1
∴h(x)在[0,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增
∵h(0)=1,h(1)=2-2ln2,h(3)=3-2ln3,且h(1)>h(2)>h(1)
∴当2a∈(2-2ln2,3-2ln3),即a∈(1-ln2,
-ln3)时,g(x)的图象与f(x)的图象在区间[0,2]上有两个交点.3 2