题目内容
已知函数(1)判断f(x)的单调性;
(2)记φ(x)=f′(x-1)-k(x-1),若函数φ(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),求证:
【答案】分析:(1)确定函数的定义域,确定导数的正负,可得f(x)的单调性;
(2)利用函数φ(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),两式相减,求出φ(x)=f′(x-1)-k(x-1)的导函数,确定单调性,即可证得结论.
解答:(1)解:函数定义域为(-1,+∞),f'(x)=x-ln(x+1),
记g(x)=x-ln(x+1)
,(3分)
当x∈(-1,0)时,g'(x)<0,g(x)在(-1,0)递减,
当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,g(x)在(0,+∞)递增,
∴x∈(-1,+∞),g(x)≥0,
即当x∈(-1,+∞),f'(x)≥0,
∴f(x)在(-1,+∞)递增 (6分)
(2)证明:由(1)可知φ(x)=x-1-lnx-k(x-1),
由题意:x1-1-lnx1-k(x1-1)=0,x2-1-lnx2-k(x2-1)=0,
两式相减得:
,即有
,
又因为
,所以
(9分)
现考察
,
令
,设
,则
,
所以γ(t)在t∈(0,1)递增,所以γ(t)<γ(1)=0,
,
又因为x1-x2<0,所以
(13分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,有一定的难度.
(2)利用函数φ(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),两式相减,求出φ(x)=f′(x-1)-k(x-1)的导函数,确定单调性,即可证得结论.
解答:(1)解:函数定义域为(-1,+∞),f'(x)=x-ln(x+1),
记g(x)=x-ln(x+1)
当x∈(-1,0)时,g'(x)<0,g(x)在(-1,0)递减,
当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,g(x)在(0,+∞)递增,
∴x∈(-1,+∞),g(x)≥0,
即当x∈(-1,+∞),f'(x)≥0,
∴f(x)在(-1,+∞)递增 (6分)
(2)证明:由(1)可知φ(x)=x-1-lnx-k(x-1),
由题意:x1-1-lnx1-k(x1-1)=0,x2-1-lnx2-k(x2-1)=0,
两式相减得:
又因为
现考察
令
所以γ(t)在t∈(0,1)递增,所以γ(t)<γ(1)=0,
又因为x1-x2<0,所以
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,有一定的难度.
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