题目内容
设函数f(x)=tx2+2t2x+t-1(x∈R,t>0).
(Ⅰ)求f(x)的最小值h(t);
(Ⅱ)若h(t)<-2t+m对t∈(0,2)恒成立,求实数m的取值范围.
(Ⅰ)求f(x)的最小值h(t);
(Ⅱ)若h(t)<-2t+m对t∈(0,2)恒成立,求实数m的取值范围.
(Ⅰ)∵f(x)=t(x+t)2-t3+t-1(x∈R,t>0),
∴当x=-t时,f(x)取最小值f(-t)=-t3+t-1,
即h(t)=-t3+t-1;
(Ⅱ)令g(t)=h(t)-(-2t+m)=-t3+3t-1-m,
由g′(t)=-3t2+3=0得t=1,t=-1(不合题意,舍去)
当t变化时g′(t)、g(t)的变化情况如下表:
∴g(t)在(0,2)内有最大值g(1)=1-m
h(t)<-2t+m在(0,2)内恒成立等价于g(t)<0在(0,2)内恒成立,
即等价于1-m<0
所以m的取值范围为m>1.
∴当x=-t时,f(x)取最小值f(-t)=-t3+t-1,
即h(t)=-t3+t-1;
(Ⅱ)令g(t)=h(t)-(-2t+m)=-t3+3t-1-m,
由g′(t)=-3t2+3=0得t=1,t=-1(不合题意,舍去)
当t变化时g′(t)、g(t)的变化情况如下表:
t | (0,1) | 1 | (1,2) |
g′(t) | + | 0 | - |
g(t) | 递增 | 极大值1-m | 递减 |
h(t)<-2t+m在(0,2)内恒成立等价于g(t)<0在(0,2)内恒成立,
即等价于1-m<0
所以m的取值范围为m>1.
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