已知函数f(x)=
(1)若曲线C:y=f(x)在点P(0,1)处的切线L与C有且只有一个公共点,求m的值; (2)求证:函数f(x)存在单调减区间[a,b],令t=b-a,求t的取值范围. |
(1)易知f(x)定义域(-1,+∞)f/(x)=mx-2+
,f/(0)=-1,∴k2=-1∴切线L:y=-x+11 x+1
∵切线L与C有且只有一个公共点,∴
mx2-x+ln(x+1)=0有且只有一个实数解,显然x=0时成立.1 2
令g(x)=
mx2-x+ln(x+1),则g/(x)=mx-1+1 2
=1 x+1 mx[x-(
-1)]1 m x+1
①当m=1时,g′(x)≥0,函数在(-1,+∞)上单调增,x=0是方程唯一实数解;
②当m>1时由g′(x)=0得x1=0,x2=
-1∈(-1,0),从而有x=x2是极大值点且g(x2)>g(0)=0,又当x→-1时,g(x)→-∝因此g(x)=0在(-1,x2)内也有一解,矛盾1 m
综上知,m=1.
(2)∵f/(x)=
(x>-1)∴f′(x)<0⇔mx2+(m-2)x-1<0(x>-1)mx2+(m-2)x-1 x+1
令h(x)=mx2+(m-2)x-1<0(x>-1),∴h(x)=0在(-1,+∞)有两个不等实数解a,b,即h(x)=mx2+(m-2)x-1<0(x>-1)得解集为(a,b),故存在单调减区间[a,b],
则t=b-a=
,1+ 4 m2
∵m≥1,∴1<
≤1+ 4 m2
,5
∴t∈(1,
]5