• 设m是给定的实数,函数f(x)=x-ln(x+m)的定义域为D.(Ⅰ)求m的取值范围,使得f(x)≥0对任意的x∈D均成立;(Ⅱ)求证:对任意的m∈(1,+∞),方程f(x)=0在D内有且只有两个实数根.试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      设m是给定的实数,函数f(x)=x-ln(x+m)的定义域为D.
      (Ⅰ)求m的取值范围,使得f(x)≥0对任意的x∈D均成立;
      (Ⅱ)求证:对任意的m∈(1,+∞),方程f(x)=0在D内有且只有两个实数根.

      试题解答


      见解析
      解:(Ⅰ)由题意知定义域D=(-m,+∞),∵f(x)=x-ln(x+m),x∈(-m,+∞),
      f(x)=1-
      1
      x+m
      =
      x-(1-m)
      x+m

      令f′(x)=0,得x=1-m.
      当x∈(-m,1-m)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,f(x)>f(1-m);
      当x∈(1-m,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,f(x)>f(1-m);
      故函数f(x)在定义域D内的最小值为f(1-m)=1-m,即f(x)≥f(1-m)=1-m,
      故当m≤1时,f(x)≥0.
      (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,当m>1时,f(1-m)=1-m<0,
      函数f(x)=x-ln(x+m)在(-m,-m+1]上为减函数,
      又由m>1知-m+e
      -m∈(-m,-m+1],
      且由f(-m+e
      -m)=-m+e-m-ln(-m+e-m+m)=e-m>0,
      知函数f(x)在(e
      -m-m,1-m)内有唯一零点,
      从而可知函数f(x)在(-m,-m+1]内有唯一零点,
      令g(x)=e
      2x-3x(x>1),
      则g′(x)=2e
      2x-3,
      当x>1时,g′(x)=2e
      2x-3>2e2-3>0,
      故函数g(x)在区间(1,+∞)上递增.
      于是,g(x)>g(1)=e
      2-3>0,
      从而可知,当m>1时,
      f(e
      2m-m)=e2m-3m>0.
      函数f(x)=x-ln(x+m)在(-m+1,-m+e
      2m]上递增,
      ∵m>1,∴-m+e
      2m∈(-m+1,-m+e2m],
      且由f(-m+e
      2m)=-m+e2m-ln(-m+e2m+m)=e2m-3m>0,
      知函数f(x)在(-m+1,-m+e
      2m]内有唯一零点,
      从而可知函数f(x)在(-m+1,+∞)内有唯一零点.
      综上所述,对任意的m∈(1,+∞),方程f(x)=0在D内有且只有两个实数根.

    函数与方程的综合运用相关试题

    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn