题目内容
已知函数f(x)=ln
+mx.
(I)若f(x)为定义域上的单调函数,求实数m的取值范围;
(II)当m=1,且1≥a>b≥0时,证明:
<
<2.
| 1+2x |
(I)若f(x)为定义域上的单调函数,求实数m的取值范围;
(II)当m=1,且1≥a>b≥0时,证明:
| 4 |
| 3 |
| f(a)-f(b) |
| a-b |
(I)f(x)=ln
+mx=
ln(1+2x)+mx(x>-
),
∴f′(x)=
+m.
对x>-
,
>0,故不存在实数m,
使f′(x)=
+m<0对x>-
恒成立,
由f′(x)=
+m≥0对x>-
恒成立得,
m≥-
对x>-
恒成立
而-
<0,故m≥0
经检验,当m≥0时,f′(x)=
+m>0对x>-
恒成立
∴当m≥0时,f(x)为定义域上的单调递增函数.
(II)证明:当m=1时,令g(x)=f(x)-
x=
ln(1+2x)-
x
g′(x)=
-
=
,
在[0,1]上总有g′(x)≥0,
即g(x)在[0,1]上递增
∴当1≥a>b≥0时,g(a)>g(b),
即f(a)-
a>f(b)-
b?
>
.
令h(x)=f(x)-2x=
ln(1+2x)-x,
由(2)知它在[0,1]上递减,
∴h(a)<h(b)
即f(a)-2a<f(b)-2b?
<2
综上所述,当m=1,且1≥a>b≥0时,
<
<2.
| 1+2x |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∴f′(x)=
| 1 |
| 1+2x |
对x>-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 1+2x |
使f′(x)=
| 1 |
| 1+2x |
| 1 |
| 2 |
由f′(x)=
| 1 |
| 1+2x |
| 1 |
| 2 |
m≥-
| 1 |
| 1+2x |
| 1 |
| 2 |
而-
| 1 |
| 1+2x |
经检验,当m≥0时,f′(x)=
| 1 |
| 1+2x |
| 1 |
| 2 |
∴当m≥0时,f(x)为定义域上的单调递增函数.
(II)证明:当m=1时,令g(x)=f(x)-
| 4 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
g′(x)=
| 1 |
| 1+2x |
| 1 |
| 3 |
| 2(1-x) |
| 3(1+2x) |
在[0,1]上总有g′(x)≥0,
即g(x)在[0,1]上递增
∴当1≥a>b≥0时,g(a)>g(b),
即f(a)-
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
| f(a)-f(b) |
| a-b |
| 4 |
| 3 |
令h(x)=f(x)-2x=
| 1 |
| 2 |
由(2)知它在[0,1]上递减,
∴h(a)<h(b)
即f(a)-2a<f(b)-2b?
| f(a)-f(b) |
| a-b |
综上所述,当m=1,且1≥a>b≥0时,
| 4 |
| 3 |
| f(a)-f(b) |
| a-b |
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