(2005•温州一模)已知函数f(x)=lnx−2x−4+x4

(2005•温州一模)已知函数f(x)=ln
x−2
x−4
+
x
4

(1)求f(x)的极.
(2)求证f(x)的图象是中心对称图形.
(3)设f(x)的定义域为D是否存在[a,b]⊆D.当x∈[a,b]时,f(x)的取值范围是[
a
4
b
4
]
?若存在,求实数a、b的值;若不存在,说明理由.
落单123 1年前 已收到1个回答 举报

随风飘Y飘 幼苗

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解题思路:(1)由导数运算法则知,f/(x)=
x(x−6)
4(x−2)(x−4)
,再利用导数与单调性关系解得即可;
(2)设P(x,f(x))为f(x)的图象上一点,欲证f(x)的图象是中心对称图形即证P关于(3,
3
4
)
的对称点是Q(6−x,
3
2
−f(x))
还在图形上,只须证明:f(6−x)=ln
4−x
2−x
+
6−x
4
3
2
−f(x)
即可;
(3)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在实数a、b.再利用函数的单调性问题利用导数解决,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.

(1)f/(x)=
x(x−6)
4(x−2)(x−4).(2′)注意到[x−2/x−4>0,得x∈(-∞,2)∪(4,+∞),

x(x−6)
4(x−2)(x−4)=0得x=6或x=0.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

x (-∞,0) 0 (0,2) (4,6) 6 (6,+∞)
f′(x) + 0 - - 0 +
f(x) ↗ 极大值 ↘ ↘ 极小值 ↗所以f(0)=ln
1
2]是f(x)的一个极大值,f(6)=ln2+
3
2是f(x)的一个极大值..(4′)
(2)点(0,f(0)),(6,f(6))的中点是(3,
3
4),所以f(x)的图象的对称中心只可能是(3,
3
4).(6′)
设P(x,f(x))为f(x)的图象上一点,P关于(3,
3
4)的对称点是Q(6−x,
3
2−f(x)).∵f(6−x)=ln
4−x
2−x+
6−x
4=
3
2−f(x).
∴Q也在f(x)的图象上,因而f(x)的图象是中心对称图形.(8′)
(3)假设存在实数a、b.∵[a,b]⊆D,∴b<2或a>4.
若0≤b<2,当x∈[a,b]时,f(x)≤f(0)=ln
1
2<0,而[b/4≥0
∴f(x)≠
b
4].故此时f(x)的取值范围是不可能是[
a
4,
b
4].(10′)
若4<a≤6,当x∈[a,b]时,f(x)≥f(6)=ln2+
3
2>
3
2,而[a/4≤
3
2]
∴f(x)≠
a
4.故此时f(x)的取值范围是不可能是[
a
4,
b
4].(12′)
若a<b<0或6<a<b,由g(x)的单调递增区间是(-∞,0),(6,+∞),
知a,b是f(x)=
x
4的两个解.而f(x)−
x
4=ln

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数求闭区间上函数的最值;对称图形.

考点点评: 本题主要考查函数、导数、不等式等基础知识,以及综合运用上述知识分析问题和解决问题的能力,还考查了函数图象中心对称的性质的应用,即函数的对称中心的坐标是(a,b),则有2b=f(a+x)+f(a-x)对任意x均成立,由此恒等式进行求值.

1年前

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