问题 解答题
已知函数f(x)=ln(1+x)-x+ax2,x∈[0,+∞),a∈R
(1)当a=
1
2
时,求证:在[0,+∞)上f(x)≥0,
(2)若不等式f(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(1)当a=

1
2
时,f(x)=ln(1+x)-x+
1
2
x2

∴f′(x)=

1
1+x
-1+x=
x2
1+x
≥0在x∈[0,+∞)恒成立,

∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,

∴当x∈[0,+∞)时,f(x)≥f(0)=0,

故当x∈[0,+∞)时,f(x)≥0;

(2)∵f′(x)=

1
1+x
-1+2ax=
2ax2+(2a-1)x
1+x

①当

2a≥0
2a-1≥0
,即a
1
2
时,f′(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,∴f(x)≥f(0)=0;

②当

2a<0
2a-1<0
,即a<0时,f′(x)≤0在[0,+∞)上恒成立,∴f(x)≤f(0)=0与题意不符;

③当

2a>0
2a-1<0
,即0<a<
1
2
时,f′(x)=
2ax2+(2a-1)x
1+x
=
2ax(x-
1-2a
2a
)
1+x

故在[0,

1-2a
2a
)上,f′(x)≤0,

∴f(x)≤f(0)=0与题意不符,

综上可得当且仅当a

1
2
时,f(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.

单项选择题
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