题目内容

19.已知函数f(x)=(x-2)ex和g(x)=kx3-x-2.
(1)若函数g(x)在区间(1,2)不单调,求实数k的取值范围;
(2)当x∈[1,+∞)时,不等式f(x)≥g(x)+x+2恒成立,求实数k的最大值.

分析 (1)求出g'(x)=3kx2-1,通过①当k≤0时,②当k>0时,函数g(x)在区间(1,2)不单调,判断导数的符号,得到函数有极值,即可求k的取值范围;
(2)由已知k≤$\frac{(x-2){e}^{x}}{{x}^{3}}$,令h(x)=$\frac{(x-2){e}^{x}}{{x}^{3}}$,判断函数的单调性,以及函数的最值,即可求出k的最大值.

解答 解:(1)g'(x)=3kx2-1…(1分)
①当k≤0时,g'(x)=3kx2-1≤0,所以g(x)在(1,2)单调递减,不满足题意;…(2分)
②当k>0时,g(x)在(0,$\sqrt{\frac{1}{3k}}$)上单调递减,在($\sqrt{\frac{1}{3k}}$,+∞)上单调递增,
因为函数g(x)在区间(1,2)不单调,所以1<$\sqrt{\frac{1}{3k}}$<2,解得$\frac{1}{12}$<k<$\frac{1}{3}$…(4分)
综上k的取值范围是$\frac{1}{12}$<k<$\frac{1}{3}$.…(5分)
(2)由已知k≤$\frac{(x-2){e}^{x}}{{x}^{3}}$,
令h(x)=$\frac{(x-2){e}^{x}}{{x}^{3}}$,则h′(x)=$\frac{({x}^{2}-4x+6){e}^{x}}{{x}^{4}}$>0,
∴h(x)在x∈[1,+∞)单调递增,
∴h(x)min=h(1)=-e
∴k≤-e,
∴k的最大值为-e..…(12分)

点评 本题考查函数的导数的综合应用,构造法以及转化思想的应用,同时考查分类讨论思想的应用,考查分析问题解决问题的能力.

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