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若不等式ln(x+2)+a(x2+x)≥0对于任意的x∈[-1,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是()A.[0,+∞)B.[0,1]C.[0,e]D.[-1,0]
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若不等式ln(x+2)+a(x2+x)≥0对于任意的x∈[-1,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. [0,+∞)
B. [0,1]
C. [0,e]
D. [-1,0]
▼优质解答
答案和解析
令f(x)=ln(x+2)+a(x2+x),x∈[-1,+∞),
∵不等式ln(x+2)+a(x2+x)≥0对于任意的x∈[-1,+∞)恒成立,
∴fmin(x)≥0,
f′(x)=
+2ax+a=
,
令g(x)=2ax2+5ax+2a+1,
(1)若a=0,则g(x)=1,∴f′(x)>0,
∴f(x)在[-1,+∞)上单调递增,∴fmin(x)=f(-1)=0,符合题意;
(2)若a>0,则g(x)的图象开口向上,对称轴为x=-
,
∴g(x)在[-1,+∞)上单调递增,∴gmin(x)=g(-1)=1-a,
①若1-a≥0,即0<a≤1,则g(x)≥0,∴f′(x)≥0,由(1)可知符合题意;
②若1-a<0,即a>1,则存在x0∈(-1,+∞),
使得当x∈(-1,x0)时,g(x)<0,当x∈(x0,+∞)时,g(x)>0,
∴f(x)在(-1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
∴fmin(x)<f(-1)=0,不符合题意;
(3)若a<0,则g(x)的图象开口向下,对称轴为x=-
,
∴g(x)在[-1,+∞)上单调递减,gmax(x)=g(-1)=1-a>0,
∴存在x1∈(-1,+∞),使得当x∈(-1,x1)时,g(x)>0,当x∈(x1,+∞)时,g(x)<0,
∴f(x)在(-1,x1)单调递增,在(x1,+∞)上单调递减,
∴f(x)在(-1,+∞)上不存在最小值,不符合题意;
综上,a的取值范围是[0,1].
故选B.
∵不等式ln(x+2)+a(x2+x)≥0对于任意的x∈[-1,+∞)恒成立,
∴fmin(x)≥0,
f′(x)=
1 |
x+2 |
2ax2+5ax+2a+1 |
x+2 |
令g(x)=2ax2+5ax+2a+1,
(1)若a=0,则g(x)=1,∴f′(x)>0,
∴f(x)在[-1,+∞)上单调递增,∴fmin(x)=f(-1)=0,符合题意;
(2)若a>0,则g(x)的图象开口向上,对称轴为x=-
5 |
4 |
∴g(x)在[-1,+∞)上单调递增,∴gmin(x)=g(-1)=1-a,
①若1-a≥0,即0<a≤1,则g(x)≥0,∴f′(x)≥0,由(1)可知符合题意;
②若1-a<0,即a>1,则存在x0∈(-1,+∞),
使得当x∈(-1,x0)时,g(x)<0,当x∈(x0,+∞)时,g(x)>0,
∴f(x)在(-1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
∴fmin(x)<f(-1)=0,不符合题意;
(3)若a<0,则g(x)的图象开口向下,对称轴为x=-
5 |
4 |
∴g(x)在[-1,+∞)上单调递减,gmax(x)=g(-1)=1-a>0,
∴存在x1∈(-1,+∞),使得当x∈(-1,x1)时,g(x)>0,当x∈(x1,+∞)时,g(x)<0,
∴f(x)在(-1,x1)单调递增,在(x1,+∞)上单调递减,
∴f(x)在(-1,+∞)上不存在最小值,不符合题意;
综上,a的取值范围是[0,1].
故选B.
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