题目内容
【题目】已知函数f(x)=﹣x3+1+a( ≤x≤e,e是自然对数的底)与g(x)=3lnx的图象上存在关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是( )
A.[0,e3﹣4]
B.[0, +2]
C.[ +2,e3﹣4]
D.[e3﹣4,+∞)
【答案】A
【解析】解:根据题意,若函数f(x)=﹣x3+1+a( ≤x≤e,e是自然对数的底)与g(x)=3lnx的图象上存在关于x轴对称的点, 则方程﹣x3+1+a=﹣3lnx在区间[ ,e]上有解,
﹣x3+1+a=﹣3lnxa+1=x3﹣31nx,即方程a+1=x3﹣31nx在区间[ ,e]上有解,
设函数g(x)=x3﹣31nx,其导数g′(x)=3x2﹣ = ,
又由x∈[ ,e],g′(x)=0在x=1有唯一的极值点,
分析可得:当 ≤x≤1时,g′(x)<0,g(x)为减函数,
当1≤x≤e时,g′(x)>0,g(x)为增函数,
故函数g(x)=x3﹣31nx有最小值g(1)=1,
又由g( )= +3,g(e)=e3﹣3;比较可得:g( )<g(e),
故函数g(x)=x3﹣31nx有最大值g(e)=e3﹣3,
故函数g(x)=x3﹣31nx在区间[ ,e]上的值域为[1,e3﹣3];
若方程a+1=x3﹣31nx在区间[ ,e]上有解,
必有1≤a+1≤e3﹣3,则有0≤a≤e3﹣4,
即a的取值范围是[0,e3﹣4];
故选:A.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减,以及对函数的最大(小)值与导数的理解,了解求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.