已知函数g(x)=[1/2]mx2-2x+l+ln(x+l)(m≥1).

1个回答

  • 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.