(Ⅰ)函数的定义域为(-1,+∞).(1分)
∵ f / (x)=2[(x+1)-
1
x+1 ]=
2x(x+2)
x+1 ,
由f′(x)>0,得x>0;由f′(x)<0,得-1<x<0.(3分)
∴f(x)的递增区间是(0,+∞),递减区间是(-1,0).(4分)
(Ⅱ)∵由 f / (x)=
2x(x+2)
x+1 =0 ,得x=0,x=-2(舍去)
由(Ⅰ)知f(x)在 [
1
e -1,0] 上递减,在[0,e-1]上递增.
高三数学(理科)答案第3页(共6页)
又 f(
1
e -1)=
1
e 2 +2 ,f(e-1)=e 2-2,且 e 2 -2>
1
e 2 +2 .
∴当 x∈[
1
e -1,e-1] 时,f(x)的最大值为e 2-2.
故当m>e 2-2时,不等式f(x)<m恒成立.(9分)
(Ⅲ)方程f(x)=x 2+x+a,x-a+1-2ln(1+x)=0.
记g(x)=x-a+1-2ln(1+x),
∵ g / (x)=1-
2
1+x =
x-1
x+1 ,
由g′(x)>0,得x>1或x<-1(舍去).由g′(x)<0,得-1<x<1.
∴g(x)在[0,1]上递减,在[1,2]上递增.
为使方程f(x)=x 2+x+a在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根,
只须g(x)=0在[0,1]和(1,2]上各有一个实数根,于是有
g(0)≥0
g(1)<0
g(2)≥0.
∵2-2ln2<3-2ln3,
∴实数a的取值范围是2-2ln2<a≤3-2ln3.(14分)