Question

已知函数f（x）=x-ln（x+a）的最小值为0，其中a＞0．
（1）求a的值；
（2）若对任意的x∈[0，+∞），有f（x）≤kx²成立，求实数 k的最小值．

Answer

（1）对f（x）进行求导，已知f（x）的最小值为0，可得极小值也为0，得f′（0）=0，从而求出a的值；
（2）由题意任意的x∈[0，+∞），有f（x）≤kx2成立，可以令g（x）=f（x）-x2，求出g（x）的最大值小于0即可，可以利用导数研究g（x）的最值；
【解析】
（1）f′（x）=1-=，（x+a＞0）
令f′（x）=0，可得x=1-a＞-a，
令f′（x）＞0，x＞1-a；f（x）为增函数；
f′（x）＜0，-a＜x＜1-a，f（x）为减函数；
∴x=1-a时，函数取得极小值也是最小值，
∵函数f（x）=x-ln（x+a）的最小值为0，
∴f（1-a）=1-a=0，得a=1；
（2）当k≤0时，取x=1，有f（1）=1-ln2＞0，故k≤0不合题意；
当k＞0时，令g（x）=f（x）-kx2，即g（x）=x-ln（x+1）-kx2，
求导函数可得g′（x）=，
令g′（x）=0，可得x1=0，x2=＞-1，
当k≥时，，g′（x）＜0，在（0，+∞）上恒成立，g（x）在[0，+∞）上单调递减，
∴g（x）≤g（0）=0，
∴对任意的x∈[0，+∞），有f（x）≤kx2成立；
当0＜k＜时，x2=＞0，
g（x）在（0，）上g′（x）＞0，g（x）为增函数；
g（x）在（，+∞）上g′（x）＜0，g（x）为减函数；
因此存在x∈（0，）使得g（x）≥g（0）=0，
可得x-ln（x+1）≥kx2，即f（x）≥kx2，与题矛盾；
∴综上：k≥时，对任意的x∈[0，+∞），有f（x）≤kx2成立，
∴实数 k的最小值为：；