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已知函数f(x)=ln(ex+k)(k为常数)是实数集R上的奇函数(1)求k的值(2)若函数g(x)=λf(x)+sinx是区间[-1,1]上的减函数,且g(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,求t的取值范围(3)讨论关于x的方程lnxf(x)=x2-2ex+m的根的个数.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
已知函数f(x)=ln(e
x
+k)(k为常数)是实数集R上的奇函数
(1)求k的值
(2)若函数g(x)=λf(x)+sinx是区间[-1,1]上的减函数,且g(x)≤t
2
+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,求t的取值范围
(3)讨论关于x的方程
lnx
f(x)
=x
2
-2ex+m的根的个数.
试题解答
见解析
解:(1)因为函数f(x)=ln(e
x
+k)(k为常数)是实数集R上的奇函数,
所以f(-0)=-f(0)即f(0)=0,
则ln(e
0
+k)=0解得k=0,
显然k=0时,f(x)=x是实数集R上的奇函数;
(2)由(1)得f(x)=x所以g(x)=λx+sinx,g'(x)=λ+cosx,
因为g(x) 在[-1,1]上单调递减,∴g'(x)=λ+cosx≤0 在[-1,1]上恒成立,
∴λ≤-1,g(x)
max
=g(-1)=-λ-sin1,
只需-λ-sin1≤t
2
+λt+1(λ≤-1),
∴(t+1)λ+t
2
+sin1+1≥0(λ≤-1)恒成立,
令h(λ)=(t+1)λ+t
2
+sin1+1(λ≤-1)
则
{
t+1≤0
h(-1)=-t-1+t
2
+sin1+1≥0
解得t≤-1
(3)由(1)得f(x)=x
∴方程转化为
lnx
x
=x
2
-2ex+m,令F(x)=
lnx
x
(x>0),G(x)=x
2
-2ex+m (x>0),(8分)
∵F'(x)=
1-lnx
x
2
,令F'(x)=0,即
1-lnx
x
2
=0,得x=e
当x∈(0,e)时,F'(x)>0,∴F(x)在(0,e)上为增函数;
当x∈(e,+∞)时,F'(x)<0,F(x)在(e,+∞)上为减函数;(9分)
当x=e时,F(x)
max
=F(e)=
1
e
(10分)
而G(x)=(x-e)
2
+m-e
2
(x>0)
∴G(x)在(0,e)上为减函数,在(e,+∞)上为增函数;(11分)
当x=e时,G(x)
min
=m-e
2
(12分)
∴当m-
e
2
>
1
e
,即m>
e
2
+
1
e
时,方程无解;
当m-
e
2
=
1
e
,即m=
e
2
+
1
e
时,方程有一个根;
当m-
e
2
<
1
e
,即m<
e
2
+
1
e
时,方程有两个根;(14分)
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