解答题已知定义在实数集上的函数fn(x)=xn,n∈N*,其导函数记为f'n(x),且

发布时间:2020-07-09 00:49:40

解答题已知定义在实数集上的函数fn(x)=xn,n∈N*,其导函数记为f'n(x),且满足:(ξ1≠ξ2),λ,ξ1,ξ2为常数.
(Ⅰ)试求λ的值;
(Ⅱ)设函数f2n-1(x)与fn(1-x)的乘积为函数F(x),求F(x)的极大值与极小值;
(Ⅲ)试讨论关于x的方程在区间(0,1)上的实数根的个数.

网友回答

解:(Ⅰ)f2(x)=x2,则f2′(x)=2x,
∴,又ξ1≠ξ2,
∴.…(4分)
(Ⅱ)令y=F(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,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)01(1,+∞)y'+0+0-0+y极大值极小值所以当时,y极大=;当x=1时,y极小=0.…(7分)
当n为正奇数时,随x的变化,y'与y的变化如下:
x(-∞,0)01(1,+∞)y'+0+0-0+y极大值所以当时,y极大=;无极小值.…(10分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)知,,即,
所以方程为,…(12分)∴,…(13分)
又,而对于n∈N*,有2n+1>n+2(利用二项式定理可证),∴x<1.…(14分)
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.…(15分)解析分析:(Ⅰ)根据f2(x)=x2,可得f2′(x)=2x,利用,可得,化简可求λ的值;(Ⅱ)先求得y=F(x)=f2n-1(x)?fn(1-x)=(1-x)n?x2n-1,再求导函数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],令y'=0,从而可得极值点,由此进行分类讨论,进而确定函数的极值.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,,即,从而方程为,进而可得结论.点评:本题以函数为载体,考查导数的运用,考查函数的极值,考查方程根的问题,有较大的难度.
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