题目
题型:不详难度:来源:
(1)设函数f(x)=ln x+ (x>1),其中b为实数.
①求证:函数f(x)具有性质P(b);
②求函数f(x)的单调区间;
(2)已知函数g(x)具有性质P(2).给定x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,设m为实数,α=mx1+(1-m)x2,β=(1-m)x1+mx2,且α>1,β>1,若|g(α)-g(β)|<|g(x1)-g(x2)|,求m的取值范围.
答案
当b>2时,函数f(x)的单调减区间为(1,),单调增区间为(,+∞).
(2)(0,1)
解析
①证明:因为x>1时,h(x)=>0,所以函数f(x)具有性质P(b).
②当b≤2时,由x>1得x2-bx+1≥x2-2x+1=(x-1)2>0,
所以f′(x)>0.从而函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增.
当b>2时,令x2-bx+1=0得
x1=,x2=.
因为x1==<<1,
x2=>1,
所以当x∈(1,x2)时,f′(x)<0;当x∈(x2,+∞)时,f′(x)>0;当x=x2时,f′(x)=0.从而函数f(x)在区间(1,x2)上单调递减,在区间(x2,+∞)上单调递增.
综上所述,当b≤2时,函数f(x)的单调增区间为(1,+∞);
当b>2时,函数f(x)的单调减区间为(1,),单调增区间为(,+∞).
(2)由题设知,g(x)的导函数
g′(x)=h(x)(x2-2x+1),
其中函数h(x)>0对于任意的x∈(1,+∞)都成立,
所以当x>1时,g′(x)=h(x)(x-1)2>0,
从而g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.
①当m∈(0,1)时,
有α=mx1+(1-m)x2>mx1+(1-m)x1=x1,
α<mx2+(1-m)x2=x2,即α∈(x1,x2),
同理可得β∈(x1,x2).
所以由g(x)的单调性知g(α),g(β)∈(g(x1),g(x2)),从而有|g(α)-g(β)|<|g(x1)-g(x2)|,符合题意.
②当m≤0时,α=mx1+(1-m)x2≥mx2+(1-m)x2=x2,β=(1-m)x1+mx2≤(1-m)x1+mx1=x1,于是由α>1,β>1及g(x)的单调性知g(β)≤g(x1)<g(x2)≤g(α),
所以|g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|,与题意不符.
③当m≥1时,同理可得α≤x1,β≥x2,
进而得|g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|,与题意不符.
综上所述,所求的m的取值范围为(0,1).
核心考点
试题【设f(x)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f′(x).如果存在实数a和函数h(x),其中h(x)对任意的x∈(1,+∞)都有h(x)>0,使得f′(】;主要考察你对常见函数的导数等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)求a的值;
(2)设函数gn(x)=fn(x)-n2ln x,试问:是否存在正整数n使得函数gn(x)有且只有一个零点?若存在,请求出所有n的值;若不存在,请说明理由;
(3)若实数x0和m(m>0且m≠1)满足=,试比较x0与m的大小,并加以证明.
(1)判断f(x)=x-1在区间[-2,1]上是否封闭,并说明理由;
(2)若函数g(x)=在区间[3,10]上封闭,求实数a的取值范围;
(3)若函数h(x)=x3-3x在区间[a,b](a,b∈Z,且a≠b)上封闭,求a,b的值.
A. | B. |
C. | D. |
A. | B. | C. | D. |
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