15.已知函数f(x)=(m∈R,e=2.71828…是自然对数的底数).

(1)求函数f(x)的极值;

(2)当x>0时,设f(x)的反函数为f1(x),对0<p<q,试比较f(qp)、f1(qp)及f1(q)-f1(p)的大小.

解:(1)当x>0,f(x)=ex-1在(0,+∞)上单调递增,且f(x)=ex-1>0;

x≤0时,f(x)=x3+mx2,此时f′(x)=x2+2mxx(x+2m).

①若m=0,f′(x)=x2≥0,则f(x)=x3,在(-∞,0]上单调递增,且f(x)=x3≤0.

f(0)=0,可知函数f(x)在R上单调递增,无极值.

②若m<0,令f′(x)=x(x+2m)>0

x<0或x>-2m(舍去).

函数f(x)=x3+mx2在(-∞,0]上单调递增,

同理,函数f(x)在R上单调递增,无极值.

③若m>0,令f′(x)=x(x+2m)>0⇒x>0或x<-2m.

函数f(x)=x3+mx2在(-∞,-2m]上单调递增,在(-2m,0]上单调递减.

此时函数f(x)在x=-2m处取得极大值:f(-2m)=m3+4m3m3>0;

f(x)在(0,+∞)上单调递增,故在x=0处取得极小值:f(0)=0.

综上可知,当m>0时,f(x)的极大值为m3,极小值为0;当m≤0时,f(x)无极值.

(2)当x>0时,设yf(x)=ex-1⇒y+1=exx=ln(y+1).

f1(x)=ln(x+1)(x>0).

(ⅰ)比较f(qp)与f1(qp)的大小.

g(x)=f(x)-f1(x)=ex-ln(x+1)-1(x>0).

g′(x)=ex-在(0,+∞)上是单调递增函数,

g′(x)>g′(0)=e0-=0恒成立.

∴函数g(x)在(0,+∞)上单调递增.

g(x)>g(0)=e0-ln(0+1)-1=0.

当0<p<q时,有qp>0,

g(qp)=eqp-ln(qp+1)-1>0.

∴eqp-1>ln(qp+1),即f(qp)>f1(qp).①

(ⅱ)比较f1(qp)与f1(q)-f1(p)的大小.

ln(qp+1)-[ln(q+1)-ln(p+1)]

=ln(qp+1)-ln(q+1)+ln(p+1)

=ln

=ln

=ln

=ln

=ln[+1].

∵0<p<q,∴+1>1,故ln[+1]>0.

∴ln(qp+1)>ln(q+1)-ln(p+1),

f1(qp)>f1(q)-f1(p).②

∴由①②可知,当0<p<q时,有f(qp)>f1(qp)>f1(q)-f1(p).

 0  435852  435860  435866  435870  435876  435878  435882  435888  435890  435896  435902  435906  435908  435912  435918  435920  435926  435930  435932  435936  435938  435942  435944  435946  435947  435948  435950  435951  435952  435954  435956  435960  435962  435966  435968  435972  435978  435980  435986  435990  435992  435996  436002  436008  436010  436016  436020  436022  436028  436032  436038  436046  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网