已知A、B、C是直线l上的三点,O是直线l外一点,向量满足=[f(x)+2f′(1)]-ln(x+1).
(Ⅰ)求函数y=f(x)的表达式;
(Ⅱ)若x>0,证明:f(x)>;
(Ⅲ)若不等式x2≤f(x2)+m2-2m-3对x∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)∵=[f(x)+2f'(1)]-ln(x+1),且A、B、C在直线l上,
∴f(x)+2f'(1)-ln(x+1)=1,(2分)
∴y=f(x)=ln(x+1)+1-2f'(1),f'(x)=,于是f'(1)=,
∴f(x)=ln(x+1)(4分)
(Ⅱ)令g(x)=f(x)-,由g'(x)=-=,
以及x>0,知g'(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上为增函数,又g(x)在x=0处右连续,
∴当x>0时,得g(x)>g(0)=0,∴f(x)>(8分)
(Ⅲ)原不等式等价于,
令h(x)==,则h'(x)==,(10分)
∵x∈(-1,0)时,h'(x)>0,x∈(0,1)时,h'(x)<0,
∴h(x)在(-1,0)为增函数,在(0,1)上为减函数,(11分)
∴当x∈[-1,1]时,h(x)max=h(0)=0,从而依题意有0≤m2-2m-3,
解得m≥3或m≤-1,故m的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞)(12分)
解析分析:(Ⅰ)先利用从同一点出发终点在一条线上的三向量间的关系得到f(x)+2f'(1)-ln(x+1)=1,再求出y=f(x)的表达式,进而求出f'(1),找到f(x)=ln(x+1).(Ⅱ)令g(x)=f(x)-,利用导函数找出g(x)在(0,+∞)上的单调性,可得结论.(Ⅲ)h(x)=,转化为找h(x)在x∈[-1,1]上的最大值,让找出的最大值小于等于m2-2m-3即可.
点评:本题是函数和向量的一道综合题,在解题过程中用到从同一点出发终点在一条线上的三向量间的关系,即系数和为1这一结论.而后两问都用到了利用导函数求原函数的单调性,这是一道中档难度的题.