题目内容

规定A=x(x-1)…(x-m+1),其中x∈R,m为正整数,且=1,这是排列数A(n,m是正整数,n≤m)的一种推广.
(Ⅰ) 求A的值;
(Ⅱ)排列数的两个性质:①A=nA,②A+mA=A(其中m,n是正整数).是否都能推广到A(x∈R,m是正整数)的情形?若能推广,写出推广的形式并给予证明;若不能,则说明理由;
(Ⅲ)已知函数f(x)=A-4lnx-m,试讨论函数f(x)的零点个数.
【答案】分析:(Ⅰ)直接代入定义求解;
(Ⅱ)利用新定义,结合排列数的两个性质即可证明推广的结论;
(Ⅲ)由新定义展开函数f(x),求导后得其导函数的零点,得其在各区间段内的单调性,然后对m进行讨论得其零点个数.
解答:解:(Ⅰ)
(Ⅱ)性质①、②均可推广,推广的形式分别是①=,②(x∈R,m∈N*
证明:①当m=1时,左边=,右边=,等式成立;
当m≥2时,
左边=x(x-1)…(x-m+1)=x{(x-1)(x-2)…[(x-1)-(m-1)+1]}=
因此,(x∈R,m∈N*)成立.
②当m=1时,左边==右边,等式成立;
当m≥2时,左边x(x-1)…(x-m+1)+mx(x-1)…(x-m+2)
=x(x-1)…(x-m+2)(x-m+1+m)
=(x+1)x(x-1)…(x-m+2)
=(x+1)x(x-1)…[(x+1)-m=1]
==右边
因此,+m=(x∈R,m∈N*)成立.
(Ⅲ)f(x)=
设函数g(x)=x3-3x2+2x-4lnx,
函数f(x)零点的个数等价于函数g(x)与y=m公共点的个数.
f(x)的定义域为(0,+∞)
=
令g(x)=0,得x=2
x                                                     (0,2)                     2(2,+∞)
g(x)-+
g(x)-4ln2
∴当m<-4ln2时,函数g(x)与y=m没有公共点,即函数f(x)不存在零点,
当m=-4ln2时,函数g(x)与y=m有一个公共点,即函数f(x)有且只有一个零点,
当m>-4ln2时,函数g(x)与y=m有两个公共点,即函数f(x)有且只有两个零点.
点评:本题考查了排列及排列数公式,考查了利用导函数判断原函数的单调性,考查了分类讨论的数学思想方法,解答的关键是对新定义的理解与运用,是中档题.
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