问题 解答题
(理)已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).
(I)求b.
(II)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.
(III)讨论函数h(x)=ln(1+x2)-
1
2
f(x)-k的零点个数?
答案

(I)∵f(-x)=f(x)

∴(-x)2+bsin(-x)-2=x2+bsinx-2

∴b=0. 

(II)∵g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx=x2+2x+alnx

g′(x)=2x+2+

a
x
(x>0)

依题意,2x+2+

a
x
≥0或2x+2+
a
x
≤0
在(0,1)上恒成立

即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0在(0,1)上恒成立

a≥-2x2-2x=-2(x+

1
2
)2+
1
2
在(0,1)上恒成立,可知a≥0.

a≤-2x2-2x=-2(x+

1
2
)2+
1
2
在(0,1)上恒成立,可知a≤-4,

所以a≥0或a≤-4

(III)h(x)=ln(1+x2)-

1
2
x2+1-k,

y=ln(1+x2)-

1
2
x2+1.

所以y′=

2x
1+x2
-x=-
(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+

1
2
单调递减极小值1单调递增极大值

ln2+

1
2
单调递减
所以当k>ln2+
1
2
时,函数无零点;

当k<1或k=ln2+

1
2
时,函数有两个零点;

当k=1时,函数有三个零点.

1<k<ln2+

1
2
时,函数有四个零点.

选择题
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