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设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x). (1)若在定义域内存在x,而使...

设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x).
(1)若在定义域内存在x,而使得不等式f(x)-m≤0能成立,求实数m的最小值;
(2)若函数g(x)=f(x)-x2-x-a在区间(0,2]上恰有两个不同的零点,求实数a的取值范围.
(1)依题意得,求m的最小值,就是求f(x)的最小值,利用导数研究函数的单调性,可以得到f(x)在(-1,0)上为减函数,f(x)在(0,+∞)为增函数,即f(x)的最小值为f(0)=1,所以m的最小值为1 (2)解出g(x)=x+1-2ln(x+1)-a,原题设即方程1+x-2ln(1+x)=a在区间[0,2]上恰有两个相异实根,令h(x)=1+x-2ln(1+x),这时只需解出h(x)在[0,2]上的值域,画出图象,可以得出a的取值范围. 【解析】 (1)要使得不等式f(x)-m≤0能成立,只需m≥f(x)mix. 求导得f′(x)=2(1+x)-2,定义域为(-1,+∞), ∵当x∈(-1,0)时,f′(x)<0, ∴函数f(x)在区间(-1,0)上是减函数; 当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,∴函数f(x)在区间(0,+∞)上是增函数. ∴f(x)mix=f(0)=1,∴m≥1.故实数m的最小值为1. (2)由f(x)=(1+x)2-2ln(1+x)得: g(x)=(1+x)2-2ln(1+x)-(x2+x+a)=x+1-2ln(x+1)-a 原题设即方程1+x-2ln(1+x)=a在区间[0,2]上恰有两个相异实根. 设h(x)=(1+x)-2ln(1+x).∵h′(x)=1-,列表如下: ∵h(0)-h(2)=1-(3-2ln3)=2(ln3-1)>2(lne-1)=0,∴h(0)>h(2). 从而有h(x)max=1,h(x)min=2-2ln2 画出函数h(x)在区间[0,2]上的草图(如图) 易知要使方程h(x)=a在区间(0,2]上恰有两个相异实根, 只需:2-2ln2<a≤3-2ln3, 即:a∈(2-2ln2,3-2ln3].
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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