定义F(x,y)=(1+x)y,x,y∈(0,+∞),
(I)令函数f(x)=F(3,log2(2x-x2+4)),写出函数f(x)的定义域;
(II)令函数g(x)=F(1,log2(x3+ax2+bx+1))的图象为曲线C,若存在实数b使得曲线C在x0(-4<x0<-1)处有斜率为-8的切线,求实数a的取值范围
(III)当x,y∈N*且x<y时,求证F(x,y)>F(y,x).
(I)log2(2x-x2+4)>0,即2x-x2+4>1得函数f(x)的定义域是(-1,3),
(II)g(x)=F(1,log2(x2+ax2+bx+1))=x3+ax2+bx+1,
设曲线C2在x0(-4<x<-1)处有斜率为-8的切线,
又由题设log2(x3+ax2+bx+1)>0,g'(x)=3x2+2ax+b,
∴存在实数b使得
有解,3x02+2ax0+b=-8① -4<x0<-1② x03+ax02+bx0+1>1③
由①得b=-8-3
-2ax0,代入③得-2x 20
-ax0-8<0,x 20
∴由
有解,2
+ax0+8>0x 20 -4<x0<-1
得a<2(-x0)+
,因为-4<x0<-1,所以2(-x0)+8 (-x0)
∈[8,10),8 (-x0)
当a<10时,存在实数b,使得曲线C在x0(-4<x0<-1)处有斜率为-8的切线.
(III)令h(x)=
,x≥1,由h′(x)=ln(1+x) x
,
-ln(1+x)x 1+x x2
又令p(x)=
-ln(1+x),x>0,∴p′(x)=x 1+x
-1 (1+x)2
=1 1+x
<0,-x (1+x)2
∴p(x)在[0,+∞)单调递减.∴当x>0时有p(x)<p(0)=0,∴当x≥1时有h'(x)<0,∴h(x)在[1,+∞)单调递减,
∴1≤x<y时,有
>ln(1+x) x
,∴yln(1+x)>xln(1+y),ln(1+y) y
∴(1+x)y>(1+y)x
∴当x,y∈N*且x<y时,F(x,y)>F(y,x).