解题思路:(Ⅰ)先令
F(x)=f(x)−2g(
x−1
x+1
)
=
lnx−2
x−1
x+1],求导数得到
F′(x)=
1
x
−
4
(x+1)
2
=
(x−1)
2
x
(x+1)
2
.
利用导数的性质得出F(x)在(1,+∞)上是增函数.F(x)>F(1).从而证得结论;
(Ⅱ)原方程化为
1
2
g(
x
2
)−2f(1+|x|)=k
,令
G(x)=
1
2
g(
x
2
)−2f(1+|x|)
,则
G(x)=
1
2
x
2
−2ln(1+|x|)
.
利用导数研究其单调性即可解决问题.
(Ⅰ)令F(x)=f(x)−2g(
x−1
x+1)=lnx−2
x−1
x+1],F′(x)=
1
x−
4
(x+1)2=
(x−1)2
x(x+1)2.
当x>1时,F'(x)>0 恒成立,∴F(x)在(1,+∞)上是增函数.
∵F(x)在x=1 处连续,∴F(x)>F(1).
∵F(1)=0,∴当x∈(1,+∞)时,F(x)>0 恒成立.
∴f(x)>2g(
x−1
x+1).
(Ⅱ)原方程化为[1/2g(x2)−2f(1+|x|)=k,
令G(x)=
1
2g(x2)−2f(1+|x|),则G(x)=
1
2x2−2ln(1+|x|).
∵G(-x)=G(x),∴G(x)是偶函数.
当x≥0时,G(x)=
1
2x2−2ln(1+x)(x≥0),
则G′(x)=x−
2
1+x]=
x2+x−2
1+x.
∵x≥0,∴令G'(x)=0,得x=1.
当x∈[0,1),G'(x)<0,G(x)单调递减;
当x∈(1,+∞),G'(x)>0,G(x)单调递增.
∴x≥0时,在x=1处G(x)取得极小值为G(1)=[1/2−2ln2.
又G(0)=0,∴当k∈(
1
2−2ln2,0)时函数G(x)=
1
2x2−2ln(1+x)(x≥0)与y=k 有两个不同的交点.
∵G(x)是偶函数,
∴G(x)=k在k∈(
1
2−2ln2,0)时有四个不同的实数根.
点评:
本题考点: 函数与方程的综合运用;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本小题主要考查利用导数研究函数的单调性、利用导数研究函数的极值等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.
1年前
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