题目内容

函数f(x)=
1
2
x2-2tx+3lnx,g(x)=
x+t
x2+3
,函数f(x)在x=a,x=b处取得极值(0<a<b),g(x)在[-b,-a]上的最大值比最小值大
1
3
,若方程f(x)=m有3个不同的解,则函数y=em+
15
2
的值域为
(27,e4).
(27,e4).
分析:由f′(x)=0解得x=t±
t2-3
,从而可得a,b,由g′(x)=0,得x=-t±
t2+3
,根据其与-b,-a的大小关系可判断g(x)在[-b,-a]上的单调性,从而可求得g(x)的最大值、最小值,根据题意可得关于t的方程,解出t,再根据方程f(x)=m有3个不同的解可得m的范围,由此可求值域.
解答:解:f′(x)=-x-2t+
3
x
=
x2-2tx+3
x

令f′(x)=0解得x=t±
t2-3

由题意知a=t-
t2-3
,b=t+
t2-3
,由a>0知t>0,
g′(x)=-
x2+2tx-3
(x2+3)2
,令g′(x)=0,得x=-t±
t2+3

[-b,-a]=[-t-
t2-3
,-t+
t2-3
],且-t-
t2+3
<-t-
t2-3
,-t+
t2+3
>-t+
t2-3

可知g′(x)>0在[-t-
t2-3
,-t+
t2-3
]上成立,从而g(x)在[-t-
t2-3
,-t+
t2-3
]上递增,
g(x)max=g(-t+
t2-3
)
=
t2-3
2t(t-
t2-3
)
g(x)min=
-
t2-3
2t(t+
t2-3
)

由题意得,
t2-3
2t(t-
t2-3
)
-
-
t2-3
2t(t+
t2-3
)
=
1
3
,解得t=2或-2(舍),
f′(x)=
x2-4x+3
x
=
(x-3)(x-1)
x

令f′(x)>0得x<1或x>3;令f′(x)<0得1<x<3,
f(x)极小值为f(3)=-
15
2
+3ln3,f(x)极大值为f(1)=-
7
2

因为方程f(x)=m有3个不同的解,所以-
15
2
+3ln3<m<-
7
2

e-
15
2
+3ln3+
15
2
em+
15
2
e-
7
2
+
15
2
,即27<em+
15
2
<e4
所以函数y=em+
15
2
的值域为(27,e4).
故答案为:(27,e4).
点评:本题考查利用导数求函数在区间上的最值,考查转化思想,运算量大,综合性强,对能力要求高.
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