(1)由题意知,F(x)=ln(x+a)-x2-x,则F′(x)=?2x?1,
∵x=0时,F(x)取得极值,
∴F'(0)=0,
∴?2×0?1=0,解得a=1,
经检验a=1符合题意,
∴实数a的值为1.
(2)∵a=1,则F(x)=ln(x+1)-x2-x,
∵F(x)+x?m=0,
∴ln(x+1)?x2+x?m=0,
令h(x)=ln(x+1)?x2+x?m,
则F(x)+x?m=0在[0,2]上恰有两个不同的实数根等价于h(x)=0在[0,2]恰有两个不同的实数根,
∵h′(x)=?2x+=?,
∴当x∈(0,1)时,h'(x)>0,于是h(x)在(0,1)上单调递增,当x∈(1,2)时,h'(x)<0,于是h(x)在(1,2)上单调递减,
则根据题意,有
|
h(0)=?b≤0 |
h(1)=ln(1+1)?1+?b>0 |
h(2)=ln(1+2)?4+3?b≤0 |
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|
,即,
∴?1+ln3≤m<+ln2,
∴实数m的取值范围为?1+ln3≤m<+ln2.
(3)∵F(x)=ln(x+1)-x2-x,
∴F(x)的定义域为{x|x>-1},
∵F′(x)=,
∴令F'(x)=0得,x=0,或x=?(舍去),
∴当-1<x<0时,F'(x)>0,F(x)单调递增;当x>0时,F'(x)<0,F(x)单调递减,
∴F(0)为F(x)在(-1,+∞)上的最大值,
∴F(x)≤F(0),即n(x+1)-x2-x≤0(当且仅当x=0时,等号成立),
取x=>0,n为任意正整数,
∴ln(+1)<+,
令t=,则y=+=t2+t在[1,+∞)为增函数,
∴(t2+t)min=2,即+≤2恒成立,
∴ln()<+≤2,
∴对任意的自然数n,有ln()<2恒成立.