(本小題15分)已知函數(shù)f(x)=(1+x)2-aln(1+x)2在(-2,-1)上是增函數(shù),
在(-∞,-2)上為減函數(shù).
(1)求f(x)的表達式;
(2)若當(dāng)x∈時,不等式f(x)<m恒成立,求實數(shù)m的值;
(3)是否存在實數(shù)b使得關(guān)于x的方程f(x)=x2+x+b在區(qū)間[0,2]上恰好有兩個相異的實根,若存在,求實數(shù)b的取值范圍.
(1)f(x)=(1+x)2-ln(1+x)2.(2)需m>e2-2;
(3)存在這樣的實數(shù)b,當(dāng)2-2ln2<b≤3-2ln3時滿足條件.
【解析】本試題主要是考查了函數(shù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系和函數(shù)奇偶性以及函數(shù)與不等式的關(guān)系的綜合運用。
(1)求解函數(shù)的導(dǎo)數(shù) f′(x)=2(1+x)-
=2·,
那么依題意f(x)在(-2,-1)上是增函數(shù),在(-∞,-2)上為減函數(shù).∴x=-2時,f(x)有極小值,∴f′(-2)=0.從而得到解析式。
(2)由于f′(x)=2(1+x)-=,易證函數(shù)在上單調(diào)遞減,
因此若使原不等式恒成立只需求解其最大值m>e2-2即可.
(3)若存在實數(shù)b使得條件成立,
方程f(x)=x2+x+b即為x-b+1-ln(1+x)2=0,
要使方程f(x)=x2+x+b在區(qū)間[0,2]上恰好有兩個相異的實根,只需g(x)=0在區(qū)間[0,1]和[1,2]上各有一個實根,于是有2-2ln2<b≤3-2ln3,
故存在這樣的實數(shù)b,當(dāng)2-2ln2<b≤3-2ln3時滿足條件.
解 (1)∵f′(x)=2(1+x)-
=2·,
依題意f(x)在(-2,-1)上是增函數(shù),在(-∞,-2)上為減函數(shù).∴x=-2時,f(x)有極小值,∴f′(-2)=0.
代入方程解得a=1,
故f(x)=(1+x)2-ln(1+x)2.
(2)由于f′(x)=2(1+x)-=,
令f′(x)=0,得x1=0,x2=-2.
(由于x∈,故x2=-2舍去),
易證函數(shù)在上單調(diào)遞減,
在[0,e-1]上單調(diào)遞增,
且f()=+2,f(e-1)=e2-2>+2,
故當(dāng)x∈時,f(x)max=e2-2,
因此若使原不等式恒成立只需m>e2-2即可.
(3)若存在實數(shù)b使得條件成立,
方程f(x)=x2+x+b
即為x-b+1-ln(1+x)2=0,
令g(x)=x-b+1-ln(1+x)2,
則g′(x)=1-=,
令g′(x)>0,得x<-1或x>1,
令g′(x)<0,得-1<x<1,
故g(x)在[0,1]上單調(diào)遞減,在[1,2]上單調(diào)遞增,要使方程f(x)=x2+x+b在區(qū)間[0,2]上恰好有兩個相異的實根,只需g(x)=0在區(qū)間[0,1]和[1,2]上各有一個實根,于是有2-2ln2<b≤3-2ln3,
故存在這樣的實數(shù)b,當(dāng)2-2ln2<b≤3-2ln3時滿足條件.
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
(本小題15分)已知函數(shù) (
(1)若函數(shù)在處有極值為,求的值;
(2)若對任意,在上單調(diào)遞增,求的最小值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:寧波市2010屆高三三模考試文科數(shù)學(xué)試題 題型:解答題
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(1)若函數(shù)在處有極值為,求的值;
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