题目内容

(理) 已知函数f(x)=x-ln(x+a)在x=1处取得极值.
(1)求实数a的值;
(2)若关于x的方程f(x)+2x=x2+b在数学公式上恰有两个不相等的实数根,求实数b的取值范围.

解:(1)f′(x)=1-
∵函数f(x)=x-ln(x+a)在x=1处取得极值
∴f′(1)=0,∴a=0
(2)由(1)知f(x)=x-lnx,∴f(x)+2x=x2+b
∴x-lnx+2x=x2+b,∴x2-3x+lnx+b=0
设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0),则g′(x)=
当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表
x (0, ,1) 1 (1,2) 2
g′(x)+ 0- 0+
g(x) 极大值 极小值 b-2+ln2
∴当x=1时,g(x)最小值=g(1)=b-2,g()=b--ln2,g(2)=b-2+ln2
∵方程f(x)+2x=x2+b在[,2]上恰有两个不相等的实数根
,∴,∴+ln2≤b≤2
分析:(1)先求出函数的导函数,然后根据在某点取极值的意义可知f′(1)=0,解之即可;
(2)由(1)知f(x)=x-lnx,故x2-3x+lnx+b=0,设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0),研究当x变化时,g(x),g(x)的变化情况,确定函数的最值,从而可建立不等式,即可求得结论.
点评:本题主要考查函数的极值以及根的存在性及根的个数判断,同时考查了利用构造函数法证明不等式,是一道综合题,有一定的难度
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