已知定义在实数集上的函数,n∈N*,其导函数记为f′n(x),且满足.(Ⅰ)设函数g(x)=f2n-1(x)?fn(1-x),求g(x)的极大值与极小值;(Ⅱ)试求关

发布时间:2020-07-31 13:05:24

已知定义在实数集上的函数,n∈N*,其导函数记为f′n(x),且满足.
(Ⅰ)设函数g(x)=f2n-1(x)?fn(1-x),求g(x)的极大值与极小值;
(Ⅱ)试求关于x的方程在区间(0,1)上的实数根的个数.

网友回答

解:(Ⅰ)∵y=g(x)=f2n-1(x)?fn(1-x)=(1-x)n?x2n-1,
则y′=-n(1-x)n-1?x2n-1+(2n-1)x2n-2?(1-x)n=x2n-2?(1-x)n-1[(2n-1)-(3n-1)x],…(3分)
令y′=0,得x1=0,x2=,x3=1,且x1<x2<x3,
当n为正偶数时,随x的变化,y′与y的变化如下:
x(-∞,0)0(0,)(,1)(1,+∞)y′+0+0-0+y极大值极小值所以当x=时,y极大=;当x=1时,y极小=0.
当n为正奇数时,随x的变化,y'与y的变化如下:
x(-∞,0)0(0,)(,1)(1,+∞)y′+0+0-0+y极大值所以x=时,y极大=;无极小值.
(II)=,即=(x≠-1),
所以方程为?=(x≠-1),
∴x==>0,
又x-1=,而对于n∈N*,有2n+1>n+2(利用二项式定理可证),
∴x<1.
综上,对于任意给定的正整数n,方程只有唯一实根,且总在区间(0,1)内,所以原方程在区间(0,1)上有唯一实根.
解析分析:(Ⅰ)依题意,可求得g′(x),令g′(x)=0,得x1=0,x2=,x3=1,且x1<x2<x3,分n为正偶数与n为正奇数讨论,随x的变化,y′与y的变化情况即可求g(x)的极大值与极小值;(Ⅱ)依题意,可求得x=>0,对于n∈N*,有2n+1>n+2,于是x-1=<0,从而可求得0<x<1,于是在区间(0,1)上方程只有唯一实根.

点评:本题考查利用导数研究函数的极值,考查根的存在性及根的个数判断,(Ⅰ)中对n分n为正偶数与n为正奇数讨论,随x的变化,y′与y的变化情况求g(x)的值是难点,考查推理分析与复杂的运算能力,属于难题.
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