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设函数f(x)=x^2+bln(x+1),b不为0

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/11 07:16:33
设函数f(x)=x^2+bln(x+1),b不为0
1)1/22)求函数的极值点
设函数f(x)=x^2+bln(x+1),b不为0
解(1):先求函数f(x)=x2+bln(x+1)的定义域,
由x+1>0得x>-1,即x∈(-1,+∞)
又 f'(x)=2x+b/(x+1)
=(2x2+2x+b)/(x+1)
=[(x+1/2)2+b-1/2]/(x+1)
∵ b>1/2 , x∈(-1,+∞)
∴ f'(x)>0
函数f(x)在定义域上单调递增.
(2):令f'(x)=(2x2+2x+b)/(x+1)
=0
即 2x2+2x+b=0
得 x=(-2±√22-4×2b)/2×2
= (-1±√1-2b)/2
可知当 b>1/2时x无实数解,此时函数f(x)无极值点;
而当 b=1/2时
f'(x)=2x2+2x+1/2
=2(x+1/2)2≥0 符号无变化
可知函数f(x)在b=1/2时无极值点;
当 b<1/2时
x1=(-1-√1-2b)/2 ?
x2=(-1+√1-2b)/2>-1
须进一步讨论b的取值范围
A.b<0时
x1=(-1-√1-2b)/2
<(-1-1)/2
<-1 不在定义域范围,故只有一个解x2.
当x∈(-1,x2)时
∵ x1<-1
-x1>1
x>-1
x-x1>0
x-x2<0
x+1>0
∴ f'(x)=(x-x1)(x-x2)/(x+1)<0
当x∈(x2,+∞)时
则明显f'(x)=(x-x1)(x-x2)/(x+1)>0
可知当b<0时,x2=(-1+√1-2b)/2 为函数的唯一极小值点.
f(x)min=(-1+√1-2b)2/4+bln[(1+√1-2b)/2]
B.0<b<1/2
则 x1=(-1-√1-2b)/2>-1
x2=(-1+√1-2b)/2>-1
当 x∈(-1,x1)时
∵ (x-x1)<0
(x-x2)<0
(x+1)>0
∴ f'(x)=(x-x1)(x-x2)/(x+1)>0
当 x∈(x1,x2)时
∵ (x-x1)>0
(x-x2)<0
(x+1)>0
∴ f'(x)=(x-x1)(x-x2)/(x+1)<0
当 x∈(x2,+∞)时
∵ (x-x1)>0
(x-x2)>0
(x+1)>0
∴ f'(x)=(x-x1)(x-x2)/(x+1)>0
可知当0<b<1/2时,
x1=(-1-√1-2b)/2 为函数的一极大值点;
x2=(-1+√1-2b)/2 为函数的一极小值点.
综上所述:
当b<0时,x=(-1+√1-2b)/2 为函数的唯一极小值点.
当0<b<1/2时,函数有一个极大值点x1=(-1-√1-2b)/2;
有一个极小值点x2=(-1+√1-2b)/2.
当b≥0时,无极值点.