Question

已知x=3是函數(shù)f（x）=aln（1+x）+x²-10x的一個(gè)極值點(diǎn)．
（Ⅰ）求a；
（Ⅱ）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）若直線y=b與函數(shù)y=f（x）的圖象有3個(gè)交點(diǎn)，求b的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）先求導(dǎo)，再由x=3是函數(shù)f（x）=aln（1+x）+x²-10x的一個(gè)極值點(diǎn)即求解．
（Ⅱ）由（Ⅰ）確定f（x）=16ln（1+x）+x²-10x，x∈（-1，+∞）再由f′（x）＞0和f′（x）＜0求得單調(diào)區(qū)間．
（Ⅲ）由（Ⅱ）知，f（x）在（-1，1）內(nèi)單調(diào)增加，在（1，3）內(nèi)單調(diào)減少，在（3，+∞）上單調(diào)增加，且當(dāng)x=1或x=3時(shí)，f′（x）=0，可得f（x）的極大值為f（1），極小值為f（3）一，再由直線y=b與函數(shù)y=f（x）的圖象有3個(gè)交點(diǎn)則須有f（3）＜b＜f（1）求解，因此，b的取值范圍為（32ln2-21，16ln2-9）．
解答：解：（Ⅰ）因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131101231338008251607/SYS201311012313380082516020_DA/2.png">
所以
因此a=16
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，f（x）=16ln（1+x）+x²-10x，x∈（-1，+∞）
當(dāng)x∈（-1，1）∪（3，+∞）時(shí)，f′（x）＞0
當(dāng)x∈（1，3）時(shí)，f′（x）＜0
所以f（x）的單調(diào)增區(qū)間是（-1，1），（3，+∞）f（x）的單調(diào)減區(qū)間是（1，3）
（Ⅲ）由（Ⅱ）知，f（x）在（-1，1）內(nèi)單調(diào)增加，
在（1，3）內(nèi)單調(diào)減少，在（3，+∞）上單調(diào)增加，且當(dāng)x=1或x=3時(shí)，f′（x）=0
所以f（x）的極大值為f（1）=16ln2-9，極小值為f（3）=32ln2-21
因此f（16）=16²-10×16＞16ln2-9=f（1）f（e^-2-1）＜-32+11=-21＜f（3）
所以在f（x）的三個(gè)單調(diào)區(qū)間（-1，1），（1，3），（3，+∞）直線y=b有y=f（x）的圖象各有一個(gè)交點(diǎn)，當(dāng)且僅當(dāng)f（3）＜b＜f（1）
因此，b的取值范圍為（32ln2-21，16ln2-9）．
點(diǎn)評(píng)：此題重點(diǎn)考查利用求導(dǎo)研究函數(shù)的單調(diào)性，最值問(wèn)題，函數(shù)根的問(wèn)題；，熟悉函數(shù)的求導(dǎo)公式，理解求導(dǎo)在函數(shù)最值中的研究方法是解題的關(guān)鍵，數(shù)形結(jié)合理解函數(shù)的取值范圍．