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)-
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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+
(x>0)a x
依题意,2x+2+
≥0或2x+2+a x
≤0在(0,1)上恒成立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,可知a≤-4,1 2
所以a≥0或a≤-4
(III)h(x)=ln(1+x2)-
x2+1-k,1 2
令y=ln(1+x2)-
x2+1.1 2
所以y′=
-x=-2x 1+x2 (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;1 2
当k=1时,函数有三个零点.
当1<k<ln2+
时,函数有四个零点.1 2