问题 解答题

设函数f(x)=x2+bln(x+1),

(1)若对定义域的任意x,都有f(x)≥f(1)成立,求实数b的值;

(2)若函数f(x)在定义域上是单调函数,求实数b的取值范围.

答案

(1)由x+1>0得x>-1

∴f(x)的定义域为(-1,+∞),

对x∈(-1,+∞),都有f(x)≥f(1),

∴f(1)是函数f(x)的最小值,故有f′(1)=0,

f/(x)=2x+

b
x+1
,∴2+
b
2
=0

解得b=-4.

(2)∵f/(x)=2x+

b
x+1
=
2x2+2x+b
x+1

又函数f(x)在定义域上是单调函数,

∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立.

若f′(x)≥0,

∵x+1>0,

∴2x2+2x+b≥0在(-1,+∞)上恒成立,

即b≥-2x2-2x=-2(x+

1
2
)2+
1
2
恒成立,由此得b≥
1
2

若f′(x)≤0,

∵x+1>0,

∴2x2+2x+b≤0,即b≤-(2x2+2x)恒成立,

因-(2x2+2x)在(-1,+∞)上没有最小值,

∴不存在实数b使f(x)≤0恒成立.

综上所述,实数b的取值范围是[

1
2
,+∞).

故答案为:(1)b=-4;(2)实数b的取值范围是[

1
2
,+∞).

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