已知函数 $f(x)=(2+x+ax^2)\ln(1+x)-2x$
【难度】
【出处】
2018年高考全国卷(III)
【标注】
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    导数的运算
    >
    求导法则
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    导数的运算
    >
    导数公式
  • 题型
    >
    微积分初步
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的极值
  • 题型
    >
    微积分初步
  1. 若 $a=0$,证明:当 $-1<x<0$ 时,$f(x)<0$;当 $x>0$ 时,$f(x)>0$;
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      导数的运算
      >
      求导法则
    • 知识点
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      微积分初步
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      导数的运算
      >
      导数公式
    • 题型
      >
      微积分初步
    答案
    解析
    $f^{\prime}(x)=\ln(1+x)+\dfrac{2+x}{1+x}-2=\ln(1+x)+\dfrac{1}{1+x}-1$
    $f^{{\prime}{\prime}}(x)=\dfrac{1}{1+x}-\dfrac{1}{(1+x)^2}=\dfrac{x}{(1+x)^2}$,
    $f^{\prime}(x)$ 在 $(-1,0)$ 递减,$(0,+\infty)$ 递增,$f^{\prime}(0)=0$,
    $f(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 单调递增,$f(0)=0$,命题得证.
  2. 若 $x=0$ 是 $f(x)$ 的极值点,求 $a$.
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的极值
    • 题型
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      微积分初步
    答案
    解析
    因为二次式 $2+x+ax^2$ 在 $0$ 处取 $2>0$,故相当于 $g(x)=\ln(1+x)-\dfrac{2x}{2+x+ax^2}$ 在 $0$ 处取得极值.
    故 $g^{\prime}(0)=0$,且 $g^{\prime}(x)$ 在 $0$ 左右两侧符号相反.
    $g^{\prime}(x)=\dfrac{1}{1+x}-\dfrac{4-2ax^2}{(1+x+ax^2)^2}=\dfrac{x^2(a^2x^2+4ax+6a+1)}{(x+1)(ax^2+x+2)}$,
    故 $a=-\dfrac{1}{6}$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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