解题思路:(1)利用导数的几何意义求出切线的斜率,进而求出切线的方程,由切线l与曲线C有且只有一个公共点,转化为二者的方程联立的方程组有且只有一个解0,再利用导数即可得出;
(2)函数g(x)存在单凋减区间[a,b]⇔g′(x)<0,再由m≥1,x>-1,利用二次函数的性质即可证明;
(3)利用(2)的结论及一元二次方程的根与系数的关系及不等式的性质即可求出.
(1)∵函数g(x)=[1/2]mx2-2x+1+ln(x+1)(m≥1),定义域为(-1,+∞).
∴g′(x)=mx−2+
1
x+1,∴g′(0)=-2+1=-1.
∴切线l的方程为:y-1=-x,即y=-x+1,
∵切线l与曲线C有且只有一个公共点,
∴[1/2]mx2-2x+1+ln(x+1)=-x+1有且只有一个解0.
令h(x)=[1/2mx2−x+ln(x+1),
则h′(x)=mx-1+
1
x+1]=
mx[x−(
1
m−1)]
x+1,
①当m=1时,h′(x)=
mx2
x+1≥0,h(x)在(-1,+∞)上单调递增,满足有且只有一个解0.
②当m>1时,(
1
m−1)∈(−1,0),令h′(x)=0,解得x=0或[1/m−1.
列表如下:
由表格画出图象:
当x→-1时,h(x)→-∞,h(
1
m−1)>h(0)=0,故在区间(−1,
1
m−1)内还有一个交点,
即方程h(x)=0由两个实数根,与已知有且仅有一个解矛盾,应舍去.
综上可知:只有m=1满足题意.
(2)由g′(x)=mx−2+
1
x+1]=
mx2+(m−2)x−1
x+1<0(x>-1)⇔mx2+(m-2)x-1<0.
令f(x)=mx2+(m-2)x-1(x>-1,m≥1).
则△=(m-2)2+4m=m2+4>0,且其对称轴x=−
m−2
2m=[1/m−
1
2]>-1,
f(-1)=1>0,
∴函数f(x)在(-1,+∞)上必有两个不等实数根a=
(2−m)−
m2+4
2m,b=
(2−m)+
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的零点.
考点点评: 熟练掌握利用导数研究函数的性质及“三个二次”的关系是解题的关键.