问题 解答题

设函数f(x)=x-ln(x+m),其中常数m为整数。

(1)当m为何值时,f(x)≥0;

(2)定理:若函数g(x)在[a,b]上连续,且g(a)与g(b)异号,则至少存在一点x0∈(a,b),使g(x0)=0,试用上述定理证明:当整数m>1时,方程f(x)=0,在[e-m-m,e2m-m]内有两个实根。

答案

解:(1)函数f(x)=x-ln(x+m),x∈(-m,+∞)连续,且

,令,得

当x∈(-m,1-m)时,f '(x)<0,f(x)为减函数,f(x)>f(1-m)

当x∈(1-m,+∞)时,f '(x)>0,f(x)为增函数,f(x)>f(1-m)

根据函数极值判别方法,f(1-m)=1-m为极小值,而且对x∈(-m,+∞)都有f(x)≥f(1-m)=1-m

故当整数m≤1时,f(x)≥1-m≥0。

(2)由(1)知,当整数m>1时,f(1-m)=1-m<0,

函数f(x)=x-ln(x+m),在上为连续减函数

当整数m>1时,异号

由所给定理知,存在唯一的,使

而当整数m>1时,

类似地,当整数m>1时,函数f(x)=x-ln(x+m),在上为连续增函数

且f(1-m)与异号,

由所给定理知,存在唯一的,使

故当m>1时,方程f(x)=0在内有两个实根。

单项选择题
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