题目内容
已知函数fn(x)=(1+x)n-1,(n∈N*,且n>1).(1)设函数h(x)=f3(x)-F2(x),x∈[-2,0],求h(x)的最大值和最小值.
(2)若x>-2求证:fn(x)≥nx.
分析:(1)根据题意求出h(x)的导函数为0时x的值,然后当x∈[-2,0]时,分区间讨论导函数的正负得到函数的增减区间,得到函数的最大值和最小值即可;
(2)令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx.求出导函数,利用导数研究函数的增减性得到函数的最小值为g(0)=0,即可得证.
(2)令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx.求出导函数,利用导数研究函数的增减性得到函数的最小值为g(0)=0,即可得证.
解答:解:(1)h(x)=f3(x)-f2(x)=x(1+x)2,x∈[0,2]
∴h'(x)=(1+x)2+2x(1+x)=(1+x)(1+3x),
令h'(x)=0,得x=-1或x=-
,
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∴h(x)在(-2,-1),(-
,0)上单调递增,在(-1,-
)上单调递减,过点(0,0).
∴x∈[-2.0]时,f(x)max=f(-1)=f(10)=0.f(x)min=f(-2)=-2
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(2)令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx.
则g'(x)=n(x+1)n-1-n=n[(x+1)n-1-1],
∴当-2<x<0时,g'(x)<0;当x>0时g'(x)>0.
∴g(x)在(-2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
∴当x=0时,g(x)min=g(0)=0,即g(0)≥g(x)min=0,
∴fn(x)≥nx.
∴h'(x)=(1+x)2+2x(1+x)=(1+x)(1+3x),
令h'(x)=0,得x=-1或x=-
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∴h(x)在(-2,-1),(-
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∴x∈[-2.0]时,f(x)max=f(-1)=f(10)=0.f(x)min=f(-2)=-2
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(2)令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx.
则g'(x)=n(x+1)n-1-n=n[(x+1)n-1-1],
∴当-2<x<0时,g'(x)<0;当x>0时g'(x)>0.
∴g(x)在(-2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
∴当x=0时,g(x)min=g(0)=0,即g(0)≥g(x)min=0,
∴fn(x)≥nx.
点评:考查学生利用导数研究函数极值的能力,以及用数形结合的数学思想解决问题的能力,是一道中等题.
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