已知函数f(x)=ln(ex+a)(a为常数,e是自然对数的底数)是实数集R上的奇函数,函数g(x)=λf(x)+si
已知函数f(x)=ln(ex+a)(a为常数,e是自然对数的底数)是实数集R上的奇函数,函数g(x)=λf(x)+sinx是区间[-1,1]上的减函数.(Ⅰ)求a的值;(...
已知函数f(x)=ln(ex+a)(a为常数,e是自然对数的底数)是实数集R上的奇函数,函数g(x)=λf(x)+sinx是区间[-1,1]上的减函数.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若g(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]及λ所在的取值范围上恒成立,求t的取值范围;(Ⅲ)试讨论函数h(x)=lnxf(x)-x2+2ex-m的零点的个数.
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(Ⅰ)∵f(x)=ln(ex+a)是R上的奇函数
∴f(0)=0,∴f(0)=ln(e0+a)=0
∴ln(1+a)=0,∴a=0…(4分)
(Ⅱ)由(I)知f(x)=x,∴g(x)=λx+sinx,∴g′(x)=λ+cosx
又∵g(x)在[-1,1]上单调递减,
∴g'(x)≤0在[-1,1]上恒成立.
∴λ≤-cosx对x∈[-1,1]恒成立,
∵[-cosx]min=-1,∴λ≤-1…(6分)
∵g(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,即g(x)max≤t2+λt+1…(7分)
∵g(x)max=g(-1)=-λ-sin1,
∴-λ-sin1≤t2+λt+1,
即(t+1)λ+t2+sin1+1≥0对λ≤-1恒成立
令F(λ)=(t+1)λ+t2+sin1+1(λ≤-1),则
…(8分)
∴
,∴t≤-1.…(9分)
(Ⅲ)由(I)知f(x)=x,∴h(x)=
?x2+2ex?m
∴讨论函数h(x)=
?x2+2ex?m的零点的个数,即讨论方程
=x2?2ex+m根的个数.
令f1(x)=
,f2(x)=x2-2ex+m,
∵f1′(x)=
,
∴当x∈(0,e)时,f1′(x)>0,∴f1(x)在(0,e)上为增函数;
当x∈(e,+∞)时,f1′(x)<0,∴f1(x)在(e,+∞)上为减函数,
∴当x=e时,f1(x)max=f1(e)=
而f2(x)=(x-e)2+m-e2,
∴函数f1(x)、f2(x)在同一坐标系的大致图象如图所示,
∴①当m-e2>
∴f(0)=0,∴f(0)=ln(e0+a)=0
∴ln(1+a)=0,∴a=0…(4分)
(Ⅱ)由(I)知f(x)=x,∴g(x)=λx+sinx,∴g′(x)=λ+cosx
又∵g(x)在[-1,1]上单调递减,
∴g'(x)≤0在[-1,1]上恒成立.
∴λ≤-cosx对x∈[-1,1]恒成立,
∵[-cosx]min=-1,∴λ≤-1…(6分)
∵g(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,即g(x)max≤t2+λt+1…(7分)
∵g(x)max=g(-1)=-λ-sin1,
∴-λ-sin1≤t2+λt+1,
即(t+1)λ+t2+sin1+1≥0对λ≤-1恒成立
令F(λ)=(t+1)λ+t2+sin1+1(λ≤-1),则
|
∴
|
(Ⅲ)由(I)知f(x)=x,∴h(x)=
lnx |
x |
∴讨论函数h(x)=
lnx |
x |
lnx |
x |
令f1(x)=
lnx |
x |
∵f1′(x)=
1?lnx |
x2 |
∴当x∈(0,e)时,f1′(x)>0,∴f1(x)在(0,e)上为增函数;
当x∈(e,+∞)时,f1′(x)<0,∴f1(x)在(e,+∞)上为减函数,
∴当x=e时,f1(x)max=f1(e)=
1 |
e |
而f2(x)=(x-e)2+m-e2,
∴函数f1(x)、f2(x)在同一坐标系的大致图象如图所示,
∴①当m-e2>
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