问题 解答题

已知函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.

答案

(1)f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)

f′(x)=

16
1+x
+2x-10=
2x2-8x+6
x+1
=
2(x-1)(x-3)
x+1

令f'(x)=0,得x=1,x=3.f'(x)和f(x)随x的变化情况如下:

x(-1,1)1(1,3)3(3,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值

f(x)的增区间是(-1,1),(3,+∞);减区间是(1,3).

(2)由(1)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.

∴f(x)极大=f(1)=16ln2-9,f(x)极小=f(3)=32ln2-21.

又x→-1+时,f(x)→-∞;x→+∞时,f(x)→+∞;

可据此画出函数y=f(x)的草图(如图),由图可知,

当直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点时,

当且仅当f(3)<b<f(1),

故b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9)

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