Question

【題目】已知函數(shù)f（x）= ．
（I）討論函數(shù)的單調(diào)性，并證明當x＞﹣2時，xex+2+x+4＞0；
（Ⅱ）證明：當a∈[0，1）時，函數(shù)g（x）= （x＞﹣2）有最小值，設(shè)g（x）最小值為h（a），求函數(shù)h（a）的值域．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）證明：由 ，

得 ，

故f（x）在（﹣∞，﹣4）和（﹣4，+∞）上單調(diào)遞增，

當x＞﹣2時，由上知f（x）＞f（﹣2）=﹣1，

即 ，即xex+2+x+4＞0，得證．

（Ⅱ）對 求導，

得 ，x＞﹣2．

記 ，x＞﹣2．

由（Ⅰ）知，函數(shù)φ（x）區(qū)間（﹣2，+∞）內(nèi)單調(diào)遞增，

又φ（﹣2）=﹣1+a＜0，φ（0）=a＞0，所以存在唯一正實數(shù)x0，使得 ．

于是，當x∈（﹣2，x0）時，φ（x）＜0，g'（x）＜0，

函數(shù)g（x）在區(qū)間（﹣2，x0）內(nèi)單調(diào)遞減；

當x∈（x0，+∞）時，φ（x）＞0，g'（x）＞0，

函數(shù)g（x）在區(qū)間（x0，+∞）內(nèi)單調(diào)遞增．

所以g（x）在（﹣2，+∞）內(nèi)有最小值 ，

由題設(shè)即 ．

又因為 ．所以 ．

根據(jù)（Ⅰ）知，f（x）在（﹣2，+∞）內(nèi)單調(diào)遞增，

，所以﹣2＜x0≤0．

令 ，

則 ，函數(shù)u（x）在區(qū)間（﹣2，0]內(nèi)單調(diào)遞增，

所以u（﹣2）＜u（x）≤u（0），

即函數(shù)h（a）的值域為

【解析】（Ⅰ）求出函數(shù)的導數(shù)，解關(guān)于導函數(shù)的不等式，求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，得到f（x）＞f（﹣2），證明結(jié)論即可；（Ⅱ）求出g（x）的導數(shù)，得到g（x）的最小值，分離a，得到 ，所以﹣2＜x0≤0．令 ，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性判斷即可．
【考點精析】掌握利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性是解答本題的根本，需要知道一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導數(shù)的正負有如下關(guān)系： 在某個區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減．