函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b∈R.若函数f(x)在其定义域内是单调函数,求b的取值范围.

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  • 解题思路:求出原函数的定义域,要使原函数在定义域内是单调函数,则其导函数在定义域内恒大于等于0或恒小于等于0,原函数的导函数的分母恒大于0,只需分析分子的二次三项式恒大于等于0或恒小于等于0即可,根据二次项系数大于0,且对称轴在定义域范围内,所以二次三项式对应的抛物线开口向上,只有其对应二次方程的判别式小于等于0时导函数恒大于等于0,由此解得b的取值范围.

    由x+1>0,得x>-1,所以函数f(x)=x2+bln(x+1)的定义域为(-1,+∞),

    再由f(x)=x2+bln(x+1),得:f′(x)=2x+

    b

    x+1=

    2x2+2x+b

    x+1,

    要使函数f(x)在其定义域内是单调函数,则f(x)在(-1,+∞)上恒大于等于0或恒小于等于0,

    因为x+1>0,

    令g(x)=2x2+2x+b,则g(x)在(-1,+∞)上恒大于等于0或恒小于等于0,

    函数g(x)开口向上,且对称轴为x=−

    1

    2,所以只有当△=22-4×2b≤0,即b≥

    1

    2时g(x)≥0恒成立.

    所以,使函数f(x)在其定义域内是单调函数的b的取值范围是[

    1

    2,+∞).

    点评:

    本题考点: 函数的单调性与导数的关系.

    考点点评: 本题考查了函数的单调性与导数之间的关系,一个函数在其定义域内的某个区间上单调,说明函数的导函数在该区间内恒大于等于0或恒小于等于0.此题是中档题.