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已知函数f=ln,g(x)=xx+1.求h=f-g的单调区间;求证:当-1<x1<0<x2时,fg

题文

已知函数f(x)=ln(x+1),g(x)=xx+1.
(1)求h(x)=f(x)-g(x)的单调区间;
(2)求证:当-1<x1<0<x2时,f(x1)g(x2)-f(x2)g(x1)>0;
(3)求证:f2(x)-xg(x)≤0恒成立. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)h(x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)-xx+1,x>-1,h/(x)=1x+1-1(x+1)2=x(x+1)2,
令h/(x)<0,得:-1<x<0,则h(x)在(-1,0)上单调递减;
令h/(x)>0,得:x>0,则h(x)在(0,+∞)上单调递增.
故增区间为(0,+∞),减区间为(-1,0).
(2)由(1)知h(x)min=h(0)=0,
则当x>-1时f(x)≥g(x)恒成立.f/(x)=1x+1>0,g/(x)=1(x+1)2>0,
则f(x)、g(x)在(-1,+∞)上均单调递增.
易知:0>f(x1)>g(x1),f(x2)>g(x2)>0,
则-f(x2)g(x1)>-f(x1)g(x2),
即:f(x1)g(x2)-f(x2)g(x1)>0.
(3)f2(x)-xg(x)=ln2(x+1)-x2x+1,
令F(x)=ln2(x+1)-x2x+1,
则F/(x)=2ln(x+1)x+1-x2+2x(x+1)2=2(x+1)ln(x+1)-(x2+2x)(x+1)2,
令G(x)=2(x+1)ln(x+1)-(x2+2x),
则G/(x)=2ln(x+1)-2x,
令H(x)=2ln(x+1)-2x,
则H/(x)=2x+1-2=-2xx+1.
当-1<x<0时,H/(x)>0,则H(x)在(-1,0)上单调递增;
当x>0时,H/(x)<0,则H(x)在(0,+∞)上单调递减,
故H(x)≤H(0)=0,即G/(x)≤0,
则G(x)在(-1,+∞)上单调递减.
当-1<x<0时,G(x)>G(0)=0,
即F/(x)>0,则F(x)在(-1,0)上单调递增;
当x>0时,G(x)<G(0)=0,
即F/(x)<0,则F(x)在(0,+∞)上单调递减,
故F(x)≤F(0)=0,
即f2(x)-xg(x)≤0.

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解析

xx+1

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=ln(x+1),g(x.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f=ln,g(x)=xx+1.求h=f-g的单调区间;求证:当-1<x1<0<x2时,fg
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f=ln,g(x)=xx+1.求h=f-g的单调区间;求证:当-1<x1<0<x2时,fg
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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