已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).(1)求b;(2)已知g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值

题目简介

已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).(1)求b;(2)已知g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值

题目详情

已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).
(1)求b;
(2)已知g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值范围.
(3)讨论函数h(x)=ln(1+x2)-
1
2
f(x)-k
的零点个数?(提示:[ln(1+x2)]′=
2x
1+x2
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由f(-x)=(-x)2+bsin(-x)-2=f(x)得b=0.…(2分)
(2)g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx=x2+2x+alnx所以g′(x)=2x+2+class="stub"a
x
(x>0)
…(4分)
依题意,2x+2+class="stub"a
x
≥0
2x+2+class="stub"a
x
≤0
在(0,1)上恒成立…(6分)
即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0在(0,1)上恒成立
a≥-2x2-2x=-2(x+class="stub"1
2
)2+class="stub"1
2
在(0,1)上恒成立,可知a≥0.
a≤-2x2-2x=-2(x+class="stub"1
2
)2+class="stub"1
2
在(0,1)上恒成立,
可知a≤-4,所以a≥0或a≤-4.…(9分)
(3)h(x)=ln(1+x2)-class="stub"1
2
x2+1-k
,令y=ln(1+x2)-class="stub"1
2
x2+1

所以y′=class="stub"2x
1+x2
-x=-
(x+1)x(x-1)
x2+1
…(10分)
令y'=0,则x1=-1,x2=0,x3=1,列表如下:
x(-∞,-1)-1(-1,0)0(0,1)1(1,+∞)
y'+0-0+0-
h(x)单调递增极大值ln2+class="stub"1
2
单调递减极小值1单调递增极大值ln2+class="stub"1
2
单调递减
所以当k>ln2+class="stub"1
2
时,函数无零点;
当k<1或k=ln2+class="stub"1
2
时,函数有两个零点;当k=1时,函数有三个零点.当1<k<ln2+class="stub"1
2
时,函数有四个零点.…(16分)

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