设函数f(x)=x2+bln(2x+1),其中b≠0.
(1)若己知函数f(x)是增函数,求实数b的取值范围;
(2)若己知b=1,求证:对任意的正整数n,不等式n<f(n)恒成立.
解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(-
,+∞),
∵函数f(x)是增函数,∴
在(-
,+∞)上恒成立,
∴4x
2+2x+2b≥0在(-
,+∞)上恒成立,即b≥-2x
2-x在(-
,+∞)上恒成立
又∵
,当且仅当
时,等号成立,∴
(Ⅱ)∵b=1,∴f(x)=x
2+ln(2x+1)
设函数g(x)=f(x)-x=x
2-x+ln(2x+1),则g(x)的定义域也是(-
,+∞),并且
∴g(x)在整个定义域(-
,+∞)上是增函数.
∴对任意的正整数n,有g(n)>g(0)恒成立
即对任意的正整数n,f(n)-n>0,也即不等式n<f(n)恒成立.
分析:(1)首先考虑函数的定义域,然后利用函数f(x)是增函数,可知导数大于等于0在(-
,+∞)上恒成立即可求解;
(2)先构造函数g(x)=f(x)-x=x
2-x+ln(2x+1),可说明g(x)在整个定义域(-
,+∞)上是增函数,从而问题得证.
点评:本题主要考查学生利用导数研究函数单调性的能力,函数恒成立条件的等价转化处理是关键