问题
解答题
已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x). (1)求b; (2)已知g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值范围. (3)讨论函数h(x)=ln(1+x2)-
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答案
(1)由f(-x)=(-x)2+bsin(-x)-2=f(x)得b=0.…(2分)
(2)g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx=x2+2x+alnx所以g′(x)=2x+2+
(x>0)…(4分)a x
依题意,2x+2+
≥0或2x+2+a x
≤0在(0,1)上恒成立…(6分)a x
即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0在(0,1)上恒成立
由a≥-2x2-2x=-2(x+
)2+1 2
在(0,1)上恒成立,可知a≥0.1 2
由a≤-2x2-2x=-2(x+
)2+1 2
在(0,1)上恒成立,1 2
可知a≤-4,所以a≥0或a≤-4.…(9分)
(3)h(x)=ln(1+x2)-
x2+1-k,令y=ln(1+x2)-1 2
x2+1.1 2
所以y′=
-x=-2x 1+x2
…(10分)(x+1)x(x-1) x2+1
令y'=0,则x1=-1,x2=0,x3=1,列表如下:
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,0) | 0 | (0,1) | 1 | (1,+∞) | ||||
y' | + | 0 | - | 0 | + | 0 | - | ||||
h(x) | 单调递增 | 极大值ln2+
| 单调递减 | 极小值1 | 单调递增 | 极大值ln2+
| 单调递减 |
1 |
2 |
当k<1或k=ln2+
时,函数有两个零点;当k=1时,函数有三个零点.当1<k<ln2+1 2
时,函数有四个零点.…(16分)1 2