解题思路:(I)根据对任意x∈R,有f(-x)=f(x)建立等式关系,即可求出b的值;
(II)g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求导函数,
g′(x)=2x+2+
a
x
(x>0)
,则
2x+2+
a
x
≥0
或
2x+2+
a
x
≤0
在(0,1)上恒成立,然后将a分离出来,研究不等式另一侧的最值即可求出a的范围;
3)令
y=ln(1+
x
2
)−
1
2
x
2
+1
,研究该函数的单调性和极值,结合图形可判断函数
h(x)=ln(1+
x
2
)−
1
2
f(x)−k
的零点个数.
(I)∵f(-x)=f(x)
∴(-x)2+bsin(-x)-2=x2+bsinx-2
∴b=0.
(II)∵g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx=x2+2x+alnx
∴g′(x)=2x+2+
a
x(x>0)
依题意,2x+2+
a
x≥0或2x+2+
a
x≤0在(0,1)上恒成立
即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0在(0,1)上恒成立
由a≥−2x2−2x=−2(x+
1
2)2+
1
2在(0,1)上恒成立,可知a≥0.
由a≤−2x2−2x=−2(x+
1
2)2+
1
2在(0,1)上恒成立,可知a≤-4,
所以a≥0或a≤-4
(III)h(x)=ln(1+x2)−
1
2x2+1−k,
令y=ln(1+x2)−
1
2x2+1.
所以y′=
2x
1+x2−x=−
(x+1)x(x−1)
x2+1
令y'=0,则x1=-1,x2=0,x3=1,列表如下:
x (-∞,-1) -1 (-1,0) 0 (0,1) 1 (1,+∞)
y′ + 0 - 0 + 0 -
h(x) 单调递增 极大值
ln2+
1
2 单调递减 极小值1 单调递增 极大值
ln2+
1
2 单调递减所以当k>ln2+
1
2时,函数无零点;
当k<1或k=ln2+
1
2时,函数有两个零点;
当k=1时,函数有三个零点.
当1
1
2时,函数有四个零点.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;奇偶性与单调性的综合;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题以函数为载体,考查函数的性质,考查函数恒成立问题,考查函数的零点以及利用导数研究函数的最值,同时考查了计算能力,属于中档题.