Question

設(shè)函數(shù)f(x)＝(1＋x)²－2ln (1＋x)．
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間；
(2)若關(guān)于x的方程f(x)＝x²＋x＋a在[0,2]上恰有兩個(gè)相異實(shí)根，求實(shí)數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

（1）f(x)的遞增區(qū)間是(0，＋∞)，遞減區(qū)間是(－1,0)．
（2）(2－2ln 2,3－2ln 3]．

試題分析：解　(1)函數(shù)的定義域?yàn)?－1，＋∞)，
因?yàn)?i>f(x)＝(1＋x)²－2ln(1＋x)，
所以f′(x)＝2＝，
由f′(x)＞0，得x＞0；由f′(x)＜0，得－1＜x＜0，
所以，f(x)的遞增區(qū)間是(0，＋∞)，遞減區(qū)間是(－1,0)．
(2)方程f(x)＝x²＋x＋a，即x－a＋1－2ln(1＋x)＝0，
記g(x)＝x－a＋1－2ln(1＋x)(x＞－1)，
則g′(x)＝1－＝，
由g′(x)＞0，得x＞1；
由g′(x)＜0，得－1＜x＜1.
所以g(x)在[0,1]上單調(diào)遞減，在[1,2]上單調(diào)遞增．
為使f(x)＝x²＋x＋a在[0,2]上恰有兩個(gè)相異的實(shí)根，
只須g(x)＝0在[0,1)和(1,2]上各有一個(gè)實(shí)根，
于是有即
解得2－2ln 2＜a≤3－2ln 3，
故實(shí)數(shù)a的取值范圍是(2－2ln 2,3－2ln 3]．
點(diǎn)評(píng)：解決的關(guān)鍵是根據(jù)導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)單調(diào)性，以及函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題，屬于中檔題。