题目内容
已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点.
(1)求a;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.
(1)a=16(2)单调增区间为(-1,1),(3,+∞),单调减区间为(1,3).(3)(32ln 2-21,16ln2-9)
【解析】f(x)的定义域为(-1,+∞).
(1)f′(x)=+2x-10,又f′(3)=+6-10=0,
∴a=16.经检验此时x=3为f(x)的极值点,故a=16.
(2)由(1)知f′(x)=.
当-1<x<1或x>3时,f′(x)>0;
当1<x<3时,f′(x)<0.
∴f(x)的单调增区间为(-1,1),(3,+∞),单调减区间为(1,3).
(3)由(2)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,且当x=1或x=3时,f′(x)=0.所以f(x)的极大值为f(1)=16ln 2-9,极小值为f(3)=32ln 2-21.
因为f(16)>162-10×16>16ln 2-9=f(1),
f(e-2-1)<-32+11=-21<f(3),
所以根据函数f(x)的大致图象可判断,在f(x)的三个单调区间(-1,1),(1,3),(3,+∞)内,直线y=b与y=f(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1).
因此b的取值范围为(32ln 2-21,16ln 2-9).
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