(请速度帮忙解决带解题步骤)[函数题:设函数f(x)=x^2+bln(2x+1),其中b不等于0。
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/16 12:19:38
问题[1]:若已知函数f(x)是增函数,求b的范围。问题[2]:若已知b=1,求证:对任意的正整数n,不等式n<f(n)恒成立.
f(x) = x^2 + bln(2x + 1)
定义域为, x > -1/2.
因,f(x)是增函数,
所以,有
f'(x) = 2x + 2b/(2x + 1) = [4x^2 + 2x + 2b]/(2x + 1) >= 0,
也即,
4x^2 + 2x + 2b >= 0
方程 4x^2 + 2x + 2b 要么无根,要么有2个相等的根。
2^2 - 4*4*(2b) = 4 - 32b = 4(1 - 8b) <= 0.
得 b的范围为,
b >= 1/8.
若b = 1,
f(x) = x^2 + ln(2x + 1),
f(n) = n^2 + ln(2n + 1), n >= 1.
设 g(x) = f(x) - x, x >= 0.
则,g(x) = x^2 + ln(2x + 1) - x,
g'(x) = 2x + 2/(2x + 1) - 1 = [4x^2 - 2x - 1 + 2]/(2x + 1)
= [4x^2 - 2x + 1]/(2x + 1)
= [4x^2 - 2x + (1/2)^2 + 3/4]/(2x + 1)
= [(2x - 1/2)^2 + 3/4]/(2x + 1)
> 0
所以,g(x)单调递增。
当 x > 0时,总有,
g(x) > g(0) = 0
因此,当x > 0时,总有,
f(x) - x = g(x) > 0,
f(x) > x.
所以,
对任意的正整数n,不等式 n < f(n)恒成立。