则==
=
=(m2+1)(16m2+8)+4m?4m+8=16m4+40m2+16. 而当所以
时,
,故
,
的取值范围是
.
21.已知函数f(x)=(x+1)ln(x+1)﹣ax2﹣2ax(a∈R),它的导函数为f′(x). (Ⅰ)若函数g(x)=f′(x)+(2a﹣1)x只有一个零点,求a的值;
(Ⅱ)是否存在实数a,使得关于x的不等式f(x)<0在(0,+∞)上恒成立?若存在,求a的取值范围;若不存在,说明理由.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(Ⅰ)求出函数g(x)的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,得到g(x)的极大值点,从而求出a的值即可;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,通过讨论a的符号,判断函数f(x)的单调区间,从而求出a的范围即可. 【解答】解:(Ⅰ) 由题知x>﹣1,f'(x)=ln(x+1)﹣2ax﹣2a+1, 则g(x)=f'(x)+(2a﹣1)x=ln(x+1)﹣x+1﹣2a,所以当﹣1<x<0时,当x>0时,
,g(x)为增函数;
,g(x)为减函数.
,
于是g(x)有一个极大值点x=0,
函数g(x)=f'(x)+(2a﹣1)x只有一个零点, 则g(0)=0,解之得
.
(Ⅱ) 存在.
理由如下:由题f'(x)=ln(x+1)﹣2ax﹣2a+1,
(ⅰ) 当a≤0时,f'(x)=ln(x+1)+1﹣2a(x+1)>0,
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则f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)>f(0)=0在(0,+∞)上恒成立,与已知不符, 故a≤0不符合题意.
(ⅱ) 当a>0时,令φ(x)=f'(x),
,且
①当2a≥1,即
时,
,
,
于是φ(x)在x∈(0,+∞)上单调递减,
所以φ(x)<φ(0)=1﹣2a≤0,即f'(x)<0在x∈(0,+∞)上成立. 则f(x)在x∈(0,+∞)上单调递减,
故f(x)<f(0)=0在(0,+∞)上成立,符合题意. ②当0<2a<1,即
时,
>0,
,
若若在
,则φ'(x)>0,φ(x)在
,则φ'(x)<0,φ(x)在
上成立,
上单调递增;
上单调递减,
又φ(0)=1﹣2a>0,则φ(x)>0在即f'(x)>0在所以f(x)在
则f(x)>f(0)=0在与已知不符,故综上所述,a的取值范围
上恒成立, 上单调递增,
上恒成立.
不符合题意.
.
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2016年8月2日
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