问题 解答题
设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x).
(Ⅰ)求f (x)的单调区间;
(Ⅱ)若当x∈[
1
e
-1,e-1]
时,不等式f (x)<m恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若关于x的方程f(x)=x2+x+a在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根,求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)函数的定义域为(-1,+∞).(1分)

f/(x)=2[(x+1)-

1
x+1
]=
2x(x+2)
x+1

由f′(x)>0,得x>0;由f′(x)<0,得-1<x<0.(3分)

∴f(x)的递增区间是(0,+∞),递减区间是(-1,0).(4分)

(Ⅱ)∵由f/(x)=

2x(x+2)
x+1
=0,得x=0,x=-2(舍去)

由(Ⅰ)知f(x)在[

1
e
-1,0]上递减,在[0,e-1]上递增.

高三数学(理科)答案第3页(共6页)

f(

1
e
-1)=
1
e2
+2,f(e-1)=e2-2,且e2-2>
1
e2
+2

∴当x∈[

1
e
-1,e-1]时,f(x)的最大值为e2-2.

故当m>e2-2时,不等式f(x)<m恒成立.(9分)

(Ⅲ)方程f(x)=x2+x+a,x-a+1-2ln(1+x)=0.

记g(x)=x-a+1-2ln(1+x),

g/(x)=1-

2
1+x
=
x-1
x+1

由g′(x)>0,得x>1或x<-1(舍去).由g′(x)<0,得-1<x<1.

∴g(x)在[0,1]上递减,在[1,2]上递增.

为使方程f(x)=x2+x+a在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根,

只须g(x)=0在[0,1]和(1,2]上各有一个实数根,于是有

g(0)≥0
g(1)<0
g(2)≥0.

∵2-2ln2<3-2ln3,

∴实数a的取值范围是2-2ln2<a≤3-2ln3.(14分)

多项选择题
单项选择题 A1型题