&知识就是力量&
当t<0时,g′(t)<0; 当t>0时,g′(t)>0。
故g(t)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增。 又g(1)=0,g(-1)=e-1+2-e<0,故当t∈[-1,1]时,
g(t)≤0。
当m∈[-1,1]时,g(m)≤0,g(-m)≤0,即①式成立; 当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即em-m>e-1; 当m<-1时,g(-m)>0,即e-m+m>e-1。 综上,m的取值范围是[-1,1]。
4.(2016·河南省八市重点高中高三质量检测)已知函数f(x)=12
xlnx,g(x)=x-x。
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(1)求f(x)的单调区间和极值点;
3f?x?
(2)是否存在实数m,使得函数h(x)=+m+g(x)有三个不
4x同的零点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。
解 (1)f′(x)=ln x+1,
&知识就是力量&
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由f′(x)>0,得x>;f′(x)<0,得0 ee ??1?1???? 所以f(x)在?0,?上单调递减,在?,+∞??上单调递增。 ee???? 1故f(x)的极小值点为x=。 e 3f?x? (2)假设存在实数m,使得函数h(x)=+m+g(x)有三个不 4x同的零点, 即方程6ln x+8m+x2-8x=0,有三个不等实根。 令φ(x)=6ln x+8m+x2-8x, 62?x2-4x+3?2?x-3??x-1? φ′(x)=+2x-8==, xxx由φ′(x)>0,得0 所以φ(x)的极大值为φ(1)=-7+8m,φ(x)的极小值为φ(3)=-15+6ln 3+8m。要使方程6ln x+8m+x2-8x=0有三个不等实根,则函数φ(x)的图像与x轴要有三个交点, &知识就是力量& ??-7+8m>0 根据φ(x)的图像可知必须满足? ??-15+6ln 3+8m<0 7 ,解得 8 153 84 3f?x? 所以存在实数m,使得方程+m+g(x)=0有三个不等实根, 4x7153 实数m的取值范围是 884 5.(2015·福建卷)已知函数f(x)=ln(1+x),g(x)=kx(k∈R)。 (1)证明:当x>0时,f(x) (2)证明:当k<1时,存在x0>0,使得对任意的x∈(0,x0),恒有f(x)>g(x); (3)确定k的所有可能取值,使得存在t>0,对任意的x∈(0,t),恒有|f(x)-g(x)| 解 (1)证明:令F(x)=f(x)-x=ln(1+x)-x,x∈[0,+∞),1-x则有F′(x)=-1=。 1+xx+1 当x∈(0,+∞)时,F′(x)<0。 所以F(x)在[0,+∞)上单调递减, &知识就是力量& 故当x>0时,F(x) (2)证明:令G(x)=f(x)-g(x)=ln(1+x)-kx,x∈[0,+∞),1-kx+?1-k? 则有G′(x)=-k=。 x+1x+1 当k≤0时,G′(x)>0,故G(x)在[0,+∞)单调递增,G(x)>G(0)=0, 故任意正实数x0均满足题意。 1-k1 当0 kk1 取x0=-1,对任意x∈(0,x0),有G′(x)>0, k从而G(x)在[0,x0)单调递增,所以G(x)>G(0)=0,即f(x)>g(x)。 综上,当k<1时,总存在x0>0,使得对任意x∈(0,x0),恒有 f(x)>g(x)。 (3)解法一:当k>1时,由(1)知,对于?x∈(0,+∞),g(x)>x>f(x),故g(x)>f(x), |f(x)-g(x)|=g(x)-f(x)=kx-ln(1+x)。
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