函数f(x)=[1/2]x2-mln1+2x+mx-2m,其中m<0.

函数f(x)=[1/2]x2-mln
1+2x
+mx-2m,其中m<0.
(Ⅰ)试讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)已知当m≤-[g/2](其中e是自然对数的底数)时,在x∈(-[1/2],[g−1/2]]至少存在一点x0,使f(x0)>e+1成立,求m的取值范围;
(Ⅲ)求证:当m=-1时,对任意x1,x2∈(0,1),x1≠x2,有
f(x2)−f(x1)
x2x1
<[1/3].
lily朱 1年前 已收到1个回答 举报

zac2003 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)先求出函数的定义域,并求出f′(x)=0时x的值,在定义域内取m的值讨论导函数的正负决定函数的增减性,得到函数的单调区间即可;
(Ⅱ)在x∈(-[1/2],[g−1/2]]至少存在一点x0,使f(x0)>e+1成立,只需求出f(x)的最大值大于e+1即可求出m的范围.所以在根据第一问函数的增减性得到在x∈(-[1/2],[g−1/2]]区间f(x)的最大值即可;
(Ⅲ)把m=-1代入求出f(x),然后构造辅助函数g(x)=f(x)-[1/3]x,求出g′(x)并讨论得到g(x)在(0,1)为减函数,对任意0<x1<x2<1,都有g(x1)>g(x2)成立,即f(x1)-[1/3]x1>f(x2)-[1/3]x2.即f(x2)-f(x1)<[1/3](x2-x1)解出即可得证.

(Ⅰ)易知f(x)的定义域为x∈(-[1/2],+∞).
f′(x)=x-[m/1+2x]+m=
2 x2+(2m+1) x
1+2x=
2x(x+m+
1
2)
1+2x.
由f′(x)=0得:x=0或x=-m-[1/2].
∵m<0,∴-m-[1/2]∈(-[1/2],+∞).
∴(1)当-[1/2]≤m<0时,则x∈(-[1/2],-m-[1/2])时,f′(x)>0,f(x)为增函数;
x∈(-m-[1/2],0)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;
x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
(2)当m<-[1/2]时,则x∈(-[1/2],0)时,f′(x)>0,f(x)为增函数;
x∈(0,-m-[1/2])时,f′(x)<0,f(x)为减函数;
x∈(-m-[1/2],+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.

(Ⅱ)在x∈(-[1/2],[g−1/2]]上至少存在一点x0,使f(x0)>g+1成立,
等价于当x∈(-[1/2],[g−1/2]]时,f(x)max>g+1.
∵m≤-[g/2],∴[g−1/2]≤-m-[1/2].
由(Ⅰ)知,x∈(-[1/2],0]时,f(x)为增函数,x∈[0,[g−1/2])时,f(x)为减函数.
∴在x∈(-[1/2],[g−1/2]]时,f(x)max=f(0)=-2m

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的最值及其几何意义;不等式的证明.

考点点评: 考查学生利用导数研究函数单调性的能力,理解函数的最值及几何意义,掌握利用函数增减性证明不等式的方法.

1年前

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