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定义函数fn(x)=(1+x)n-1,x>-2,x∈N*. (1)求证:fn(x...

定义函数fn(x)=(1+x)n-1,x>-2,x∈N*
(1)求证:fn(x)≥nx;
(2)是否存在区间[a,0](a<0),使函数h(x)=f3(x)-f2(x)在区间[a,0]上的值域为[ka,0]若存在,求出最小的k值及相应的区间[a,0],若不存在,说明理由.
(1)令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx,求出导函数,利用导数研究函数的增减性得到函数的最小值为g(0)=0,即可得证; (2)h(x)=f3(x)-f2(x)=x(1+x)2,x∈[a,0](a<0),求导函数,分类讨论,确定函数的最值,利用函数h(x)=f3(x)-f2(x)在区间[a,0]上的值域为[ka,0],即可求得结论. (1)证明:令g(x)=fn(x)-nx=(1+x)n-1-nx. 则g'(x)=n(x+1)n-1-n=n[(x+1)n-1-1], ∴当-2<x<0时,g'(x)<0;当x>0时g'(x)>0. ∴g(x)在(-2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增. ∴当x=0时,g(x)min=g(0)=0,即g(x)≥g(x)min=g(0)=0, ∴fn(x)≥nx; (2)【解析】 h(x)=f3(x)-f2(x)=x(1+x)2,x∈[a,0](a<0), ∴h'(x)=(1+x)2+2x(1+x)=(1+x)(1+3x), 令h'(x)=0,得x=-1或 ∵h(-1)=h(0)=0,h()=h()=- ∴若,则函数在[a,0]上单调增,∴h(a)=ka,h(0)=0,∴a(1+a)2=ka,∴k=(1+a)2∈(); 若,则h()=ka,h(0)=0,∴k=-∈; 若,则h(a)=ka,h(0)=0,∴a(1+a)2=ka,∴k=(1+a)2∈(,+∞) 综上知,k∈[,+∞) ∴最小的k值为,相应的区间为[,0]
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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