函数f(x)=x2+bln(x+1)-2x,b∈R.

函数f(x)=x2+bln(x+1)-2x,b∈R.
(1)当b=1时,求曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;([ln(x+1)]′=
1
x+1
)

(2)当b
3
2
时,求函数f(x)在(-1,1]上的最大值;(ln2≈0.69)
(3)设g(x)=f(x)+2x,若b≥2,求证:对任意x1,x2∈(-1,+∞),且x1≥x2,都有g(x1)-g(x2)≥2(x1-x2).
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naughtykid 幼苗

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解题思路:(1)把b=1代入解析式,使得解析式具体,对于函数求导利用导函数的几何意义即可求的;
(2)把b=
3
2
代入解析式,由函数求导得导函数,求出函数在定义域上的极值,在与区间端点值进行比较大小,进而求得函数在区间上的最值;
(3)由于g(x)=f(x)+2x,由函数解析式求导得其导函数,利用导函数得到函数在区间上的单调性,进而得到要证明的不等式.

(1)当b=1时,f(x)=x2+ln(x+1)-2x定义域为(-1,+∞),
f′(x)=2x+
1
x+1-2,f(0)=-1,又f(0)=0,
故有直线的方程可知:曲线f(x)在点(0,f(0))出的切线方程为:y=-x,
(2)当b=[3/2时,f(x)=x2+
3
2ln(x+1)-2x,
求导得:f′(x)=2x+
3
2(x+1) -2=
4x2-1
2(x+1)],
由f(x)=0⇒x=±
1
2,
当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:

由上表可知:f(x)极大值=f(-
1
2)=
5
4-
3
2ln2,f(1)=
3
2ln2-1,而f(-
1
2)-f(1)=
9
4-3ln2>2.25-2.1=0.15>0,
所以f(-
1
2)>f(1),所以函数f(x)在(-1,1]上的最大值为:[5/4-
3
2ln2,
(3)证明:∵f(x)=x2+bln(x+1)-2x
∴f′(x)=2x+
b
x+1-2=2(x+1)+
b
x+1-4 ≥2
2(x+1)•
b
x+1-4=2
2b-4≥2
2×2-4=0.
当且仅当2(x+1)=
b
x+1],即:b=2,且x=0时取等号,
∴b≥2时,函数f(x)在(-1,+∞)内单调递增,从而对于任意x1,x2∈(-1,+∞)且x1≥x2,有f(x1)>f(x2),即
g(x1)-2x1≥g(x2)-2x2∴g(x1)-g(x2)≥2(x1-x2

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 此题考查了利用导数求函数在闭区间上的最值,还考查了导数的几何含义进而求出曲线上任意一点处的切线方程,还考查了利用均值不等式求解函数的最值.

1年前

1

hcj_1972 幼苗

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1 f(x)=-x^2+1 f'(x)=-2x f(1)=0 f'(1)=-2 切线方程 y=-2(x-1) 2 f'(x)=0 x=0 f''(x)=-2<0 f(0)=1是f(x)最大值 3 f(x)=-x^2+b≤-lnx -x^2+b+lnx≤0 令g(x)=-x^2+b+lnx (x>0) g'(x)=-2x+1/x g'(x)=0 -2x+1/x=0 x=±√2/2 取x=√2/2 g''(x)=-2x^2-1/x^2<0 g(√2/2)为最大值 g(√2/2)=-1/2+b-ln(√2/2≤0 b≤1/2+ln(√2/2)

1年前

2

wgpcool 幼苗

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当b=1,f(x)=x^2+ln(1+x)-2x
f'(x)=2x+1/(x+1)-2
f(0)=0,f'(0)=-1,切线方程为:y=-x
当b=3/2,f(x)=x^2+(3/2)*ln(x+1)-2x
f'(x)=2x+3/[2(x+1)]-2=[(2x-2)(x+1)+3/2]/(x+1)=(4x^2-1)/(2x+2)
定义域x>-1,令f'...

1年前

2

xuejian888 幼苗

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(1)当b=1时,f(x)=x^2+㏑(x+1)-2x,将x=0,代入后得:y=0;
(2)当b=3/2时,f(x)=x^2+1.5㏑(x+1)-2x,则f'(x)=2x+1.5/(x+1)-2=2(x+1)+1.5/(x+1)-4,
∵x∈(-1,1],
∴x+1∈(0,2],∴其最大值为f(0)=0;
(3)g(x)=x^2+b㏑(x+1),其定义域为(-1,+...

1年前

2

小弟crown 幼苗

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这个太简单了,画个图就出来了

1年前

1

apple100100 幼苗

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1 f(x)=-x^2+1 f'(x)=-2x f(1)=0 f'(1)=-2 切线方程 y=-2(x-1) 2 f'(x)=0 x=0 f''(x)=-2<0 f(0)=1是f(x)最大值 3 f(x)=-x^2+b≤-lnx -x^2+b+lnx≤0 令g(x)=-x^2+b+lnx (x>0) g'(x)=-2x+1/x g'(x)=0 -2x+1/x=0 x=±√2/2 取x=√2/2 g''(x)=-2x^2-1/x^2<0 g(√2/2)为最大值 g(√2/2)=-1/2+b-ln(√2/2≤0 b≤1/2+ln(√2/2)

1年前

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