已知函数f(x)=12mx2−2x+1+ln(x+1)(m≥1)

1个回答

  • 解题思路:(1)先求切线方程为y=-x+1,再由切线L与C有且只有一个公共点,转化为

    1

    2

    m

    x

    2

    −x+ln(x+1)=0

    有且只有一个实数解,从而的解;

    (2)利用函数单调减,得mx2+(m-2)x-1<0(x>-1),通过研究不等式的解集,从而可证,t的取值范围利用基本不等式可解.

    (1)易知f(x)定义域(-1,+∞)f/(x)=mx−2+

    1

    x+1,f/(0)=−1,∴k2=-1∴切线L:y=-x+1

    ∵切线L与C有且只有一个公共点,∴[1/2mx2−x+ln(x+1)=0有且只有一个实数解,显然x=0时成立.

    令g(x)=

    1

    2mx2−x+ln(x+1),则g/(x)=mx−1+

    1

    x+1=

    mx[x−(

    1

    m−1)]

    x+1]

    ①当m=1时,g′(x)≥0,函数在(-1,+∞)上单调增,x=0是方程唯一实数解;

    ②当m>1时由g′(x)=0得x1=0,x2=

    1

    m−1∈(−1,0),从而有x=x2是极大值点且g(x2)>g(0)=0,又当x→-1时,g(x)→-∝因此g(x)=0在(-1,x2)内也有一解,矛盾

    综上知,m=1.

    (2)∵f/(x)=

    mx2+(m−2)x−1

    x+1(x>−1)∴f′(x)<0⇔mx2+(m-2)x-1<0(x>-1)

    令h(x)=mx2+(m-2)x-1<0(x>-1),∴h(x)=0在(-1,+∞)有两个不等实数解a,b,即h(x)=mx2+(m-2)x-1<0(x>-1)得解集为(a,b),故存在单调减区间[a,b],

    则t=b−a=

    1+

    4

    m2,

    ∵m≥1,∴1<

    1+

    4

    m2≤

    5,

    ∴t∈(1,

    5]

    点评:

    本题考点: 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: 本题主要考查导数的几何意义,函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,有一定的难度.