问题 解答题
已知函数f(x)=ln(2+3x)-
3
2
x2
(I)求f(x)在[0,1]上的极值;
(II)若关于x的方程f(x)=-2x+b在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.
答案

(I)f′(x)=

3
2+3x
-3x=
-3(x+1)(3x-1)
3x+2

令f'(x)=0得x=

1
3
或x=-1(舍去)∴当0≤x≤
1
3
时,f'(x)>0,f(x)单调递增;

1
3
<x≤1时,f'(x)<0,f(x)单调递减.∴f(
1
3
) =ln3-
1
6
为函数f(x)在[0,1]上的极大值

(II)由f(x)=-2x+b⇒ln(2+3x)-

3
2
x2+2x-b=0

φ(x)=ln(2+3x)-

3
2
x2+2x-b,则,φ′(x)=
3
2+3x
-3x+2=
7-9x2
2+3x

x∈[0,

7
3
]时,φ'(x)>0,于是φ(x)在[0,
7
3
]
上递增;

x∈[

7
3
,1]时,φ'(x)<0,于是φ(x)在[
7
3
,1]
上递减,而φ(
7
3
)>φ(0),φ(
7
3
)>φ(1)

∴f(x)=-2x+b,即φ(x)=0在[0,1]恰有两个不同实根等价于

φ(0)=ln2-b≤0
φ(
7
3
)=ln(2+
7
)-
7
6
+
2
7
3
-b>0
φ(1)=ln5+
1
2
-b≤0

∴ln5+

1
2
≤b小于ln(2+
7
)-
7
6
+
2
7
3

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