已知函数f(x)=x2,g(x)=12λf′(x)+sinx,且函数g(x)在[-1,1]上单调递减.

1个回答

  • 解题思路:(1)求出函数的导数,推出g(x),通过g(x)≤λ+3sin1在x∈[-1,1]上恒成立,转化为λ≥-2sin1,求λ的取值范围;

    (2)若关于x的方程lnf(1+x)=2x-m在区间

    [

    1

    e

    −1,e−1]

    上有两个根(e为自然对数的底数),转化为函数h(x)的图象与x轴交点个数,通过导数判断函数的单调性,求出最大值,得到方程有两个根的条件,求出m的取值范围.

    (1)由题意得g(x)=λx+sinx,所以g'(x)=λ+cosx,

    因g(x)在[-1,1]上单调递减,所以g'(x)≤0在[-1,1]上恒成立,

    即λ≤-cosx在[-1,1]上恒成立,得λ≤-1.(3分)

    因g(x)在[-1,1]上单调递减,所以[g(x)]max=g(-1)=-λ-sin1,

    又g(x)≤λ+3sin1在x∈[-1,1]上恒成立,故只需-λ-sin1≤λ+3sin1恒成立

    所以λ≥-2sin1,又sin30°<sin1,所以1<2sin1,故-2sin1≤λ≤-1

    (2)由(1)知f(1+x)=(1+x)2,所以方程为ln(1+x)2=2x-m,

    设h(x)=ln(1+x)2-2x+m,则方程根的个数即为函数h(x)的图象与x轴交点个数,

    因h′(x)=

    2

    1+x−2=

    −2x

    1+x,

    当x∈(-1,0)时,h′(x)>0,所以h(x)在(-1,0)上为增函数,

    当x∈(-∞,-1)∪(0,+∞)时,h′(x)<0,

    所以h(x)在(-∞,-1)和(0,+∞)上为减函数,

    所以h(x)在[

    1

    e−1,0)上为增函数,在(0,e-1]上为减函数,

    故h(x)在[

    1

    e−1,e−1]的最大值为h(0)=m,

    又h(

    1

    e−1)=m−

    2

    e,h(e−1)=m+4−2e,2e−4>

    2

    e,方程有两根满足:

    h(

    1

    e−1)≤0

    h(0)>0

    h(e−1)≤0,

    得0<m≤

    2

    e,即当0<m≤

    2

    e时,原方程有两解.

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题是中档题,考查函数导数在解决恒成立问题,以及方程的根的应用,注意转化思想的应用,恒成立的应用,是难度较大的题目,常考题型.