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已知函数.(I)当-1<a<0时,求f(x)的单调区间;(II)若-1<a<2(ln2-1),求证:函数f(x)只有一个零点x,且a+1<x<a+2;(III)当时,记函数f(x)的零点为x,若对任意x

题目详情
已知函数
(I)当-1<a<0时,求f(x)的单调区间;
(II)若-1<a<2(ln2-1),求证:函数f(x)只有一个零点x ,且a+1<x <a+2;
(III)当 时,记函数f(x)的零点为x ,若对任意x 1 ,x 2 ∈[0,x ]且x 2 -x 1 =1,都有|f(x 2 )-f(x 1 )|≥m成立,求实数m的最大值.
(本题可参考数据:ln2=0.7,
▼优质解答
答案和解析

分析:
(I)f(x)的定义域为(a,+∞)..由此能求出题函数f(x)的单调区间.(II)当-1<a<2(ln2-1)<0时,由(I)知,f(x)的极小值为f(0),极大值为f(a+1).由此能够证明函数f(x)只有一个零点x,且a+1<x<a+2.(III)因为,所以任意x1,x2∈[0,x]且x2-x1=1,由(II)可知x1∈[0,a+1],x2∈(a+1,x],且x2≥1.由此能推导出使得|f(x2)-f(x1)|≥m恒成立的m的最大值.

(I)f(x)的定义域为(a,+∞)..令f'(x)=0?x=0或x=a+1.当-1<a<0时,a+1>0,函数f(x)与f'(x)随x的变化情况如下表:x(a,0)(0,a+1)a+1(a+1,+∞)f(x)-+-f'(x)↘极小值↗极大值↘所以,函数f(x)的单调递增区间是(0,a+1),单调递减区间是(a,0)和(a+1,+∞).…(4分)(II)证明:当-1<a<2(ln2-1)<0时,由(I)知,f(x)的极小值为f(0),极大值为f(a+1).因为f(0)=aln(-a)>0,,且f(x)在(a+1,+∞)上是减函数,所以f(x)至多有一个零点.又因为,所以函数f(x)只有一个零点x,且a+1<x<a+2.…(9分)(III)因为,所以任意x1,x2∈[0,x]且x2-x1=1,由(II)可知x1∈[0,a+1],x2∈(a+1,x],且x2≥1.因为函数f(x)在[0,a+1]上是增函数,在(a+1,+∞)上是减函数,所以f(x1)≥f(0),f(x2)≤f(1),∴f(x1)-f(x2)≥f(0)-f(1).当时,.所以f(x1)-f(x2)≥f(0)-f(1)>0所以|f(x2)-f(x1)|的最小值为.所以使得|f(x2)-f(x1)|≥m恒成立的m的最大值为.…(14分)
点评:
本题考查函数的单调区间的求法,考查不等式的证明,考查满足条件的实数的最大值的求法,考查推理论证能力,考查等价转化思想,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.