题目内容

(理)已知函数f(x)=x2+bsinx-2,(b∈R),且对任意x∈R,有f(-x)=f(x).
(I)求b.
(II)已知g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值范围.
(III)讨论函数h(x)=ln(1+x2)-数学公式f(x)-k的零点个数?

解:(I)∵f(-x)=f(x)
∴(-x)2+bsin(-x)-2=x2+bsinx-2
∴b=0.
(II)∵g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx=x2+2x+alnx

依题意,在(0,1)上恒成立
即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0在(0,1)上恒成立
在(0,1)上恒成立,可知a≥0.
在(0,1)上恒成立,可知a≤-4,
所以a≥0或a≤-4
(III)

所以
令y'=0,则x1=-1,x2=0,x3=1,列表如下:
x(-∞,-1)-1(-1,0)0(0,1)1(1,+∞)
y′+0-0+0-
h(x)单调递增极大值
单调递减极小值1单调递增极大值
单调递减
所以当时,函数无零点;
当k<1或时,函数有两个零点;
当k=1时,函数有三个零点.
时,函数有四个零点.
分析:(I)根据对任意x∈R,有f(-x)=f(x)建立等式关系,即可求出b的值;
(II)g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上为单调函数,求导函数,,则在(0,1)上恒成立,然后将a分离出来,研究不等式另一侧的最值即可求出a的范围;
3)令,研究该函数的单调性和极值,结合图形可判断函数的零点个数.
点评:本题以函数为载体,考查函数的性质,考查函数恒成立问题,考查函数的零点以及利用导数研究函数的最值,同时考查了计算能力,属于中档题.
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