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解答题已知函数R).(Ⅰ)求函数f(x)的定义域 并讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)问

时间:2019-08-21 17:35:08

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解答题已知函数R).(Ⅰ)求函数f(x)的定义域 并讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)问

问题补充:

解答题已知函数R).

(Ⅰ)求函数f(x)的定义域,并讨论函数f(x)的单调性;

(Ⅱ)问是否存在实数m,使得函数f(x)在区间[1,e]上取得最小值3?请说明理由.

答案:

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),且?.

令f′(x)=0,得?x=-m.--------------(2分)

当m≥0时,x+m>0,,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数;

当m<0时,在区间(0,-m)上f′(x)<0,函数f(x)在(0,-m)上是减函数;

在区间(-m,+∞)上f′(x)>0,函数f(x)在(-m,+∞)上是增函数.---(6分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,

(1)若m≥-1,则在区间[1,e]上f′(x)≥0,函数f(x)在[1,e]上是增函数,

此时,f(x)取最小值f(1),

由f(1)=-m=3,得m=-3?[-1,+∞);--------(8分)

(2)若m≤-e,则在区间[1,e]上f′(x)≤0,函数f(x)在[1,e]上是减函数,

此时,f(x)取最小值f(e),

由,得m=-2e∈(-∞,-e];-------(10分)

(3)若-e<m<-1,

则在区间[1,-m)上f′(x)≤0,函数f(x)在[1,-m)上是减函数,

在区间(-m,+∞)上f′(x)≥0,函数f(x)在(-m,+∞)上是增函数,

此时,f(x)取最小值f(-m),

由f(-m)=ln(-m)+1=3,得m=e2?(-e,-1);------(12分)

综上所述,存在实数m=-2e,使得f(x)在区间[1,e]上取得最小值3.----------(13分)解析分析:(I)求出导函数,令f′(x)=0,得?x=-m,通过讨论根与定义域的关系,判断出导函数的符号,进一步判断出函数的单调性.(II)通过讨论根x=-m与区间[1,e]的关系,判断出导函数的符号,判断出函数的单调性,进一步求出f(x)在区间[1,e]上取得最小值,令其等于3,求出m的范围.点评:解决函数的单调性、极值、最值常利用的工具是导函数,若函数中含有参数,一般需要讨论,讨论的起点往往从根与区间的关系上引起讨论.

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