已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点.

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)先求导

    f

    (x)=

    a

    1+x

    +2x−10

    ,再由x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点即

    f

    (3)=

    a

    4

    +6−10=0

    求解.

    (Ⅱ)由(Ⅰ)确定f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)再由f′(x)>0和f′(x)<0求得单调区间.

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(-1,1)内单调增加,在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0,可得f(x)的极大值为f(1),极小值为f(3)一,再由直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点则须有f(3)<b<f(1)求解,因此,b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9).

    (Ⅰ)因为f′(x)=

    a

    1+x+2x−10

    所以f′(3)=

    a

    4+6−10=0

    因此a=16

    (Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)f′(x)=

    2(x2−4x+3)

    1+x

    当x∈(-1,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0

    当x∈(1,3)时,f′(x)<0

    所以f(x)的单调增区间是(-1,1),(3,+∞)f(x)的单调减区间是(1,3)

    (Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(-1,1)内单调增加,

    在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0

    所以f(x)的极大值为f(1)=16ln2-9,极小值为f(3)=32ln2-21

    因此f(16)>162-10×16>16ln2-9=f(1)f(e-2-1)<-32+11=-21<f(3)

    所以在f(x)的三个单调区间(-1,1),(1,3),(3,+∞)直线y=b有y=f(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1)

    因此,b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9).

    点评:

    本题考点: 函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 此题重点考查利用求导研究函数的单调性,最值问题,函数根的问题;,熟悉函数的求导公式,理解求导在函数最值中的研究方法是解题的关键,数形结合理解函数的取值范围.