题目内容

已知函数f(x)=ln(2+3x)-
3
2
x2

(1)求函数f(x)的极大值;
(2)令g(x)=f(x)+
3
2
x2+(m-1)x
,试判断函数g(x)的单调性.
分析:(1)函数f(x)的定义域为(-
2
3
,+∞)
,利用导数与函数单调性极值的关系即可;
(2)g(x)=f(x)+
3
2
x2+(m-1)x
=ln(2+3x)+(m-1)x.定义域为(-
2
3
,+∞)
.通过对m分类讨论,利用导数与函数单调性的关系即可得出.
解答:解:(1)函数f(x)的定义域为(-
2
3
,+∞)

f(x)=
3
2+3x
-3x
=
-3(3x-1)(x+1)
2+3x

令f′(x)=0,解得x=
1
3

x>
1
3
时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当-
2
3
<x<
1
3
时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.
∴函数f(x)在x=
1
3
取得极大值,f(
1
3
)
=ln(2+3×
1
3
)-
3
2
×(
1
3
)2
=ln3-
1
6

(2)g(x)=f(x)+
3
2
x2+(m-1)x
=ln(2+3x)+(m-1)x.定义域为(-
2
3
,+∞)

g′(x)=
3
2+3x
+m-1
=
3(m-1)x+2(m-1)+3
2+3x

当m≥1时,g′(x)>0在x∈(-
2
3
,+∞)
恒成立,此时函数g(x)单调递增;
当m<1时,g′(x)=
3(m-1)[x+
2m+1
3(m-1)
]
2+3x

-
2m+1
3(m-1)
=
1
1-m
-
2
3
>-
2
3
,令g′(x)=0,解得x=
2m+1
3(1-m)

x>
2m+1
3(1-m)
时,g′(x)<0,此时函数g(x)单调递减;当-
2
3
<x<
2m+1
3-3m
时,g′(x)>0,此时函数g(x)单调递增.
综上可知:当m≥1时,函数g(x)单调递增;
当m<1时,当x>
2m+1
3(1-m)
时,此时函数g(x)单调递减;当-
2
3
<x<
2m+1
3-3m
时,g′(x)>0,此时函数g(x)单调递增.
点评:本题考查了导数与函数单调性极值的关系,属于中档题.
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