已知函数f(x)=ln(x2+1)-(ax-2).(1)若|a|≤1,求f(x)的单调区间;(2)令,是否存在实数a使得f(x)的图象与g(x)的图象恰有四个不同的交

发布时间:2020-08-01 03:20:15

已知函数f(x)=ln(x2+1)-(ax-2).
(1)若|a|≤1,求f(x)的单调区间;
(2)令,是否存在实数a使得f(x)的图象与g(x)的图象恰有四个不同的交点,若存在,求a的取值范围;否则,说明理由.

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解:(1)求导函数可得f'(x)=
①当a=0时,f'(x)>0时x>0,即函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f'(x)<0时x<0,即函数f(x)在(-∞,0)上单调递减;
②当a≠0且|a|≤1时,由f'(x)=0,得ax2-2x+a=0,∴,
1°a=1时,f'(x)≤0,∴函数f(x)在R上单调递减;
2°a=-1时,f'(x)≥0,∴函数f(x)在R上单调递增;
3°当-1<a<0时,由f'(x)>0可得x<x1或x>x2,即函数f(x)在(-∞,)、(,+∞)上单调递增,在(,)上单调递减;
4°当0<a<1时,由f'(x)>0可得x1<x<x2,即函数f(x)在(,)上单调递增,在(-∞,)、(,+∞)上单调递减;             
(2)f(x)的图象与g(x)的图象恰有四个不同的交点,则f(x)=g(x)有四个根,即a=ln(x2+1)-
令G(x)=ln(x2+1)-,则?G′(x)=
?x?(-∞,-1)-1?(-1,0)0?(0,1)1?(1,+∞)??G′(x)+?0-?0+???G(x)?ln2????ln2?∴x=0时,函数取得极小值,x=±1时,函数确定极大值?ln2
∴a∈(,ln2).

解析分析:(1)求导函数,对a进行分类讨论:①当a=0时,f'(x)>0时x>0,f'(x)<0时x<0;②当a≠0且|a|≤1时,考虑a=1,a=-1,-1<a<0,0<a<1利用导数的正负,可得函数的单调区间;(2)f(x)的图象与g(x)的图象恰有四个不同的交点,则f(x)=g(x)有四个根,即a=ln(x2+1)-,构造新函数,确定函数的极值,即可求得a的取值范围.

点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查分类讨论的数学思想,考查函数图象的交点,考查函数的极值,综合性强.
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