问题标题:
已知函数(Ⅰ)求f(x)的最小值.(Ⅱ)若f(x)在区间[m,n](0≤m<n)上的值域为[km,kn],试求k的取值范围.____
问题描述:
已知函数
(Ⅰ)求f(x)的最小值.
(Ⅱ)若f(x)在区间[m,n](0≤m<n)上的值域为[km,kn],试求k的取值范围.____
李恒甫回答:
【分析】(Ⅰ)先求导函数,再令N(x)=(1+x)2-1+ln(1+x),根据N′(x)>0,得到N(x)在(-1,+∞)上单调递增,结合f(x)在(-1,0)上单调减,在(0,+∞)上单调递增可求f(x)的最小值;
n(Ⅱ)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在区间[m,n](m<n),再利用二次函数的单调性,求出m,n的值,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.
(Ⅰ)由题得:.
n令N(x)=(1+x)2-1+ln(1+x),
n∵N′(x)>0,
n∴函数N(x)在(-1,+∞)上单调递增,且N(0)=0.
n又函数f(x)在(-1,0)上单调减,(0,+∞)上单调递增,
n故f(x)min=f(0)=0.
n(Ⅱ)由题意:f(x)在[0,+∞)上单调递增,
n故,即方程f(x)=kx在[0,+∞)上有两个不相等的实数根.
n又x=0是方程f(x)=kx的根,故此方程还有一个正根.
n令,
n∴.
n令N1(x)=(1-k)(1+x)2-1+ln(1+x),
n当0<k<1时,N1′(x)>0,
n故N1(x)单调递增.
n由于当x→+∞时,F(x)→+∞,F(0)=0,
n要使F(x)=0有一个正根,只要F(x)有一个正的极值,即N1(x)=0有一个正根,
n故N1(x)<0,即-k<0,∴0<k<1.
n当k≥1时,令F(0)=0,则,
n由于x>0,
n∴(1-k)x≤0,而,
n故上式不成立.
n综上所述,满足条件的实数k的取值范围是0<k<1.
【点评】本小题主要考查利用导数研究函数的单调性、考查利用导数求闭区间上函数的最值等基础知识,考查等价转化问题的能力,有一定的难度.属于中档题.
点击显示
政治推荐
热门政治推荐