解题思路:(1)先由负数没有对数得到f(x)的定义域,求出f(x)的导函数,根据b大于 2得到导函数大于0,所以函数在定义域内单调递增;
(2)令f(x)的导函数等于0,求出此时方程的解即可得到x的值,根据d小于等于0舍去不在定义域范围中的解,得到符合定义域的解,然后利用这个解把(0,+∞)分成两段,讨论导函数的正负得到函数f(x)的增减性,根据f(x)的增减性即可得到函数的唯一极小值为这个解;
(3)由b=-6,代入f(x)的解析式中确定出f(x),并根据(2)把b的值代入求出的唯一极小值中求出值为 3,得到函数的递减区间为(0,3),根据当n>1时,
2<2+
1
n
<3
,利用函数为减函数恒有
f(2)<f(2+
1
n
)<f(3)
,化简得证.
(1)由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2x−4+
b
x=
2x2−4x+b
x=
2(x−1)2+b−2
x(x>0).
∴当 b>2时,f′(x)>0,函数f(x)在定义域(0,+∞)上单调递增;
(2)令 f′(x)=2x−4+
b
x=
2x2−4x+b
x=0,
得 x1=1−
4−2b
2],x2=1+
4−2b
2.
当b≤0时,x1=1−
4−2b
2≤0∉(0,+∞)(舍去),
而 x2=1+
4−2b
2≥ 1∈(0,+∞),
此时:f′(x),f(x)随x在定义域上的变化情况如下表:
由此表可知:∵b≤0时,f(x)有惟一极小值点 x2=1+
4−2b
2;
(3)由(2)可知当b=-6时,函数f(x)=(x-2)2-6lnx,此时f(x)有惟一极小值点
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数单调性的判断与证明;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 此题考查学生会利用导函数的正负判断函数的单调性,并根据函数的单调性得到函数的极值,掌握导数在最值问题中的应用,是一道综合题.学生做题时应注意找出函数的定义域.第三问的突破点是令b=-6,然后利用增减性进行证明.