设函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1). (1)求f(x)的极小值; (2)若x≥0时,都有f(x)≥2ax成立,求实数a的取值范围.
问题描述:
设函数f(x)=(2x+1)ln(2x+1).
(1)求f(x)的极小值;
(2)若x≥0时,都有f(x)≥2ax成立,求实数a的取值范围.
答
(1)∵f′(x)=2ln(2x+1)+2,
f′(x)=0,
∴x=
(1 2
−1)1 e
当x∈(
(1 2
−1), +∞),f′(x)>01 e
当x∈(−
,(1 2
(1 2
−1)),f′(x)<01 e
∴函数的极小值是f(
(1 2
−1)+=-1 e
1 e
(2)x≥0时,都有f(x)≥2ax成立,
令g(x)=(2x+1)ln(2x+1)-2ax
g′(x)=2[ln(2x+1)+1-a]=0,x=
ea−1−11 2
当a≤1,a-1≤0,
ea−1−1≤01 2
g′(x)≥0恒成立,
∴g(x)在[0,+∞)上单增,
∴g(x)≥g(0)=0成立,对于x≥0时,都有f(x)≥2ax成立,
当a>1时,a-1>0,
(ea−1−1)>01 2
当x∈[0,
(ea−1−1)),g′(x)<0恒成立,1 2
又g(0)=0,∴当x∈[0,
(ea−1−1))时,g(x)≤g(0)=0成立,1 2
即当a>1时,不是所有的x≥0都有f(x)≥2ax,
综上可知a≤1.