已知函数 $f(x)=x^2-2ax+4(a-1)\ln (x+1)$,其中实数 $a<3$.
【难度】
【出处】
【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
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 知识点
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    微积分初步
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    导数问题中的技巧
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    端点分析
  1. 判断 $x=1$ 是否为函数 $f(x)$ 的极值点,并说明理由;
    标注
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的极值
    答案
    解析
    函数 $f(x)$ 的导函数\[f'(x)=\dfrac 2{x+1}(x-1)(x+2-a),\]由于$$a-2<1,$$因此 $x=1$ 是函数 $f(x)$ 的极小值点.
  2. 若 $f(x)\leqslant 0$ 在区间 $[0,1]$ 上恒成立,求 $a$ 的取值范围.
    标注
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      不等式
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      恒成立与存在性问题
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      微积分初步
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      导数问题中的技巧
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      端点分析
    答案
    $(-\infty ,2]$
    解析
    由于 $f(0)=0$,而$$f'(0)=2(a-2),$$因此 $a=2$ 是讨论的分界点.
    情形一 $2<a<3$.
    此时在区间 $(0,a-2)$ 上,$f'(x)> 0$,从而 $f(x)$ 单调递增.
    又因为 $f(0)=0$,所以有 $f(x)>0$,不符合题意.
    情形二 $a\leqslant 2$.
    此时在区间 $[0,1]$ 上,$f'(x)\leqslant 0$,从而 $f(x)$ 单调递减.
    又因为 $f(0)=0$,所以有 $f(x)\leqslant 0$,符合题意.
    综上所述,$a$ 的取值范围是 $(-\infty ,2]$.
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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