解答题已知函数f(x)=ln(1+x2)+ax(a≤0).(1)若f(x)在x=0处取

发布时间:2020-07-09 05:12:07

解答题已知函数f(x)=ln(1+x2)+ax(a≤0).
(1)若f(x)在x=0处取得极值,求a的值;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)证明:(n∈N+,e)为自然对数的底数)

网友回答

(1)解:f′(x)=+a,
∵x=0是f(x)的一个极值点,∴f′(0)=0,
∴a=0
∵x<0,f′(x)<0;x>0,f′(x)>0
∴a=0符合条件…(3分)
(2)解:f′(x)=+a=.…(4分)
①若a=0时,由(1)知,f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减;…(5分)
②若,即当a≤-1时,f'(x)≤0对x∈R恒成立.
∴f(x)在(-∞,+∞)上单调递减.…(6分)
③若当-1<a<0时,由f'(x)>0得ax2+2x+a>0,∴<x<.
再令f'(x)<0可得x>或x<.
∴f(x)在(,)上单调递增,在(-∞,),(,+∞)上单调递减.…(9分)
(3)证明:由(2)知,当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;
当x∈(0,+∞)时,由f(x)=ln(1+x2)-x<f(0)=0,∴ln(1+x2)<x

∴.…(14分)解析分析:(1)先求导函数,根据x=0是f(x)的一个极值点,可得f'(0)=0,从而可求a的值;(2)先求导函数,再对a进行讨论,利用f'(x)>0得函数的单调递增区间,f'(x)<0得函数的单调递减区间;(3)由(2)知,当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,所以当x∈(0,+∞)时,由f(x)=ln(1+x2)-x<f(0)=0,可得ln(1+x2)<x,进而可证得结论.点评:本题以函数为载体,考查导数的运用,考查利用导数研究极值问题,考查函数的单调性,同时考查分类讨论的数学思想.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!