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1、试题题目:设函数f(x)=x2+bln(x+1).(I)若对定义域内的任意x,都有f(x)≥f(1)..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-13 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=x2+bln(x+1).
(I)若对定义域内的任意x,都有f(x)≥f(1)成立,求实数b的值;
(II)若函数f(x)的定义域上是单调函数,求实数b的取值范围;
(III)若b=﹣1,证明对任意的正整数n,不等式成立.

  试题来源:期末题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   适用学段:高中   考察重点:函数的最值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(Ⅰ)由x+1>0,得x>﹣1.
∴f(x)的定义域为(﹣1,+∞).
因为对x∈(﹣1,+∞),都有f(x)≥f(1),
∴f(1)是函数f(x)的最小值,故有f′(1)=0.
 ,
∴2+ =0,解得b=﹣4.      
经检验,b=﹣4时,f(x)在(﹣1,1)上单调减,
在(1,+∞)上单调增. f(1)为最小值.故得证. 
(Ⅱ)∵ = 
又函数f(x)在定义域上是单调函数,
∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在(_1,+∞)上恒成立.
若f′(x)≥0,则2x+ ≥0在(﹣1,+∞)上恒成立,
即b≥﹣2x2﹣2x=﹣2(x+ )2+ 恒成立,由此得b ;
若f′(x)≤0,则2x+ ≤0在(﹣1,+∞)上恒成立,
即b≤﹣2x2﹣2x=﹣2(x+ )2+ 恒成立.
因 在(﹣1,+∞)上没有最小值,
∴不存在实数b使f′(x)≤0恒成立.
综上所述,实数b的取值范围是[ ).
(Ⅲ)当b=1时,函数f(x)=x2﹣ln(x+1).
令h(x)=f(x)﹣x3=﹣x3+x2﹣ln(x+1),
则 =﹣ .
当x∈(0,+∞)时,h′(x)<0,
所以函数h(x)在(0,+∞)上单调递减.
又h(0)=0,
∴当x∈[0,+∞)时,恒有h(x)<h(0)=0,
即x2﹣ln(x+1)<x3恒成立.
故当x∈(0,+∞)时,有f(x)<x3
∵k∈N*,∴ 
取 ,则有 .
 .所以结论成立.
 
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设函数f(x)=x2+bln(x+1).(I)若对定义域内的任意x,都有f(x)≥f(1)..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的最值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的最值与导数的关系”。


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