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设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0. (Ⅰ)当时,判断函数f(x...

设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.
(Ⅰ)当manfen5.com 满分网时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;
(Ⅱ)求函数f(x)的极值点;
(Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式manfen5.com 满分网都成立.
(Ⅰ)先求函数的定义域,然后求出函数f(x)的导函数,利用二次函数的性质判定导函数的符号,从而确定函数f(x)在定义域上的单调性; (Ⅱ)需要分类讨论,由(Ⅰ)可知分类标准为b≥,0<b<,b≤0或f'(x)<0.参数取某些特定值时,可只管作出判断,单列为一类;不能作出直观判断的,再分为一类,用通法解决,另外要注意由f'(x)=0求得的根不一定就是极值点,需要判断在该点两侧的异号性后才能称为“极值点”. (Ⅲ)先构造函数h(x)=x3-x2+ln(x+1),然后研究h(x)在[0,+∞)上的单调性,求出函数h(x)的最小值,从而得到ln(x+1)>x2-x3,最后令,即可证得结论. 【解析】 (Ⅰ)函数f(x)=x2+bln(x+1)的定义域在(-1,+∞) 令g(x)=2x2+2x+b,则g(x)在上递增,在上递减, g(x)=2x2+2x+b>0在(-1,+∞)上恒成立, 所以f'(x)>0即当,函数f(x)在定义域(-1,+∞)上单调递增. (Ⅱ)(1)由(Ⅰ)知当时函数f(x)无极值点 (2)当时,, ∴, ∴时,函数f(x)在(-1,+∞)上无极值点 (3)当时,解f'(x)=0得两个不同解 当b<0时,, ∴x1∈(-∞,-1),x2∈(-1,+∞),此时f(x)在(-1,+∞)上有唯一的极小值点 当时,x1,x2∈(-1,+∞)f'(x)在(-1,x1),(x2,+∞)都大于0, f'(x)在(x1,x2)上小于0,此时f(x)有一个极大值点和一个极小值点 综上可知,b<0,时,f(x)在(-1,+∞)上有唯一的极小值点 时,f(x)有一个极大值点和一个极小值点 时,函数f(x)在(-1,+∞)上无极值点. (Ⅲ)当b=-1时,f(x)=x2-ln(x+1).令上恒正 ∴h(x)在[0,+∞)上单调递增, 当x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0 即当x∈(0,+∞)时,有x3-x2+ln(x+1)>0,ln(x+1)>x2-x3,对任意正整数n,取
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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