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这是一道关于函数分析的综合题。给定函数f(x)等于ln(x除以2减x)加ax加b乘以x减1的三次方。首先我们需要确定函数的定义域。要求x除以2减x大于0,解得0小于x小于2。接下来我们将逐步分析三个子问题,涉及导数分析、对称性证明和不等式求解。
现在解决第一问。当b等于0时,函数变为f(x)等于ln(x除以2减x)加ax。对函数求导得到f'(x)等于2除以x乘以2减x再加a。题目要求f'(x)大于等于0恒成立,即a大于等于负2除以x乘以2减x。要使这个不等式对所有x都成立,a必须大于等于负2除以x乘以2减x的最大值。通过分析可知,当x等于1时,x乘以2减x取得最大值1,因此负2除以x乘以2减x的最大值为负2。所以a的最小值为负2。
现在证明第二问,曲线是中心对称图形。我们猜测对称中心为点(1,a),其中a是f(1)的值。要证明中心对称,需要证明对任意x,都有f(x)加f(2减x)等于2a。我们设x等于1加h,则2减x等于1减h。计算f(1加h)加f(1减h),通过对数运算法则,ln((1加h)除以(1减h))加ln((1减h)除以(1加h))等于ln(1)等于0,而线性项和三次项也会相互抵消,最终得到2a。因此曲线确实关于点(1,a)中心对称。
现在解决第三问。条件"f(x)大于负2当且仅当1小于x小于2"告诉我们,当x等于1时f(1)等于负2,结合第二问的结果,我们得到a等于负2。此外,函数必须在定义域上严格单调递增。对函数求导并要求导数大于等于0恒成立,我们得到3b必须大于等于负2除以x乘以2减x的最大值,即负2。因此b大于等于负三分之二。当b等于负三分之二时,函数刚好满足条件;当b大于负三分之二时,函数更加陡峭但仍满足条件。所以b的取值范围是负三分之二到正无穷。
让我们总结一下这道函数分析题的完整解答。第一问通过导数分析,当b等于0时,要使f'(x)大于等于0恒成立,a的最小值为负2。第二问通过巧妙的代数变换,证明了曲线关于点(1,a)中心对称。第三问结合前两问的结果,通过单调性分析得出b的取值范围为负三分之二到正无穷。这道题综合运用了导数、对称性和不等式等多个知识点,是一道很好的综合性题目。掌握这些解题技巧对解决类似问题很有帮助。