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已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/04 02:15:51
已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点.
(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.
(Ⅰ)因为f′(x)=
a
1+x+2x−10
所以f′(3)=
a
4+6−10=0
因此a=16
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)f′(x)=
2(x2−4x+3)
1+x
当x∈(-1,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0
当x∈(1,3)时,f′(x)<0
所以f(x)的单调增区间是(-1,1),(3,+∞)f(x)的单调减区间是(1,3)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(-1,1)内单调增加,
在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0
所以f(x)的极大值为f(1)=16ln2-9,极小值为f(3)=32ln2-21
因此f(16)>162-10×16>16ln2-9=f(1)f(e-2-1)<-32+11=-21<f(3)
所以在f(x)的三个单调区间(-1,1),(1,3),(3,+∞)直线y=b有y=f(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1)
因此,b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9).