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)=
+2x-10=16 1+x
=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) | 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
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)