设函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1).(Ⅰ)求函数f (x)在点(0,f (0))处的切线方程;(Ⅱ)求f (x
设函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1).(Ⅰ)求函数f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(Ⅱ)求f(x)的极小值;(Ⅲ)若对所有的x≥0,都有f(x)≥2ax...
设函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1).(Ⅰ)求函数f (x)在点(0,f (0))处的切线方程;(Ⅱ)求f (x)的极小值;(Ⅲ)若对所有的x≥0,都有f(x)≥2ax成立,求实数a的取值范围.
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解:(Ⅰ)∵f(x)的定义域为{x|x>?
},又∵f'(x)=2ln(2x+1)+2,
∴k切线=f'(0)=2,切点为O(0,0),∴所求切线方程为y=2x.…(2分)
(Ⅱ) 设f'(x)=0,得ln(2x+1)=-1,得x=
(
?1);f'(x)>0,得ln(2x+1)>-1,得x>
(
?1);f'(x)<0,得ln(2x+1)<-1,得?
<x<
(
?1);
则f(x)极小值=f[
(
?1)]=[(
?1)+1]?ln[(
?1)+1]=?
.…(6分)
(Ⅲ)令g(x)=(2x+1)ln(2x+1)-2ax,
则g'(x)=2ln(2x+1)+2-2a=2[ln(2x+1)+1-a].
令g'(x)=0,得ln(2x+1)=a-1,得x=
(ea?1?1);g'(x)>0,得ln(2x+1)>a-1,得x>
(ea?1?1);g'(x)<0,得ln(2x+1)<a-1,得?
<x<
(ea?1?1);
(1)当a≤1时,a-1≤0,∵ea?1≤e0=1?ea?1?1≤0?
(ea?1?1)≤0,
∴对所有x≥0时,都有x≥
(ea?1?1),于是g'(x)≥0恒成立,
∴g(x)在[0,+∞)上是增函数.
又g(0)=0,于是对所有x≥0,都有g(x)≥g(0)=0成立.
故当a≤1时,对所有的x≥0,都有f(x)≥2ax成立.
(2)当a>1时,a-1>0,∵ea?1>e0=1?ea?1?1>0?
(ea?1?1)>0,
∴对所有0≤x<
(ea?1?1),都有g'(x)<0恒成立,
∴g(x)在[0,
(ea?1?1))上是减函数.
又g(0)=0,于是对所有0≤x<
(ea?1?1),都有g(x)≤g(0)=0.
故当a>1时,只有对仅有的0≤x<
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∴k切线=f'(0)=2,切点为O(0,0),∴所求切线方程为y=2x.…(2分)
(Ⅱ) 设f'(x)=0,得ln(2x+1)=-1,得x=
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则f(x)极小值=f[
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(Ⅲ)令g(x)=(2x+1)ln(2x+1)-2ax,
则g'(x)=2ln(2x+1)+2-2a=2[ln(2x+1)+1-a].
令g'(x)=0,得ln(2x+1)=a-1,得x=
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(1)当a≤1时,a-1≤0,∵ea?1≤e0=1?ea?1?1≤0?
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∴对所有x≥0时,都有x≥
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∴g(x)在[0,+∞)上是增函数.
又g(0)=0,于是对所有x≥0,都有g(x)≥g(0)=0成立.
故当a≤1时,对所有的x≥0,都有f(x)≥2ax成立.
(2)当a>1时,a-1>0,∵ea?1>e0=1?ea?1?1>0?
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∴对所有0≤x<
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∴g(x)在[0,
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又g(0)=0,于是对所有0≤x<
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故当a>1时,只有对仅有的0≤x<