(理)已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).

1个回答

  • 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

    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.