已知函数f(x)=ln(2+3x)-[3/2]x2

已知函数f(x)=ln(2+3x)-[3/2]x2
(1)求f(x)在区间[0,1]上的极值;
(2)若对任意x∈[[1/6],[1/3]]不等式|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0成立,求实数a的取值范围;
(3)若关于x的方程f(x)=-2x+b在区间[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.
candycql 1年前 已收到1个回答 举报

依然故我 幼苗

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解题思路:(1)先求导,求出[0,1]上的单调区间,再利用极值的定义即可得到.
(2)判断x∈[[1/6],[1/3]],ln[3/2+3x]∈[0,ln[6/5]],只有当x=[1/3]时,ln[3/2+3x]=0,a=ln[1/3],不等式不成立,其它都成立,即可得到a的取值范围;
(3)将f(x)=-2x+b转化为ln(2+3x)-[3/2]x2+2x-b=0,令φ(x)=ln(2+3x)-[3/2]x2+2x-b,用导数法求得其极值和端点值并比较其大小,由方程在[0,1]上恰有两个不同的实根判断即可得到b的范围.

(1)f′(x)=[3/2+3x]-3x=
−3(x+1)(3x−1)
2+3x,
当0≤x<
1
3,f′(x)>0,f(x)单调递增;[1/3]<x≤1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
故f(x)在区间[0,1]上有极大值f([1/3])=ln3-[1/6];
(2)由|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0,∴x∈[[1/6],[1/3]],
则ln[3/2+3x]∈[0,ln[6/5]],只有当x=[1/3]时,ln[3/2+3x]=0,
这时a=ln[1/3],|a-lnx|+ln[f′(x)+3x]>0不成立,
其它情况都成立,故a的取值范围是(-∞,-ln3)∪(-ln3,+∞);
(3)由于f(x)=b-2x,则ln(2+3x)-[3/2]x2+2x-b=0,
令φ(x)=ln(2+3x)-[3/2]x2+2x-b,则φ′(x)=[3/2+3x]-3x+2=[7−9x/2+3x],
当x∈[0,

7
3]时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增;当x∈[

7
3,1]时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减.
即有φ(

7
3)>φ(0),φ(

7
3)>φ(1),φ(0)=ln2-b.
φ(

7
3)=ln(2+
7)-[7/6]+
2
7
3-b>0,φ(1)=ln5+[1/2]-b≤0,
则ln5+[1/2]≤b<ln(2+
7)-[7/6]+
2
7
3.
即实数b的取值范围是[ln5+[1/2],ln(2+
7)-[7/6]+
2
7
3).

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数的零点与方程根的关系.

考点点评: 本题主要考查运用导数求函数的单调区间和极值、最值,用函数法解决方程根的问题,属于中档题.

1年前

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