题目内容
定义:两个连续函数(图象不间断)f(x)、g(x)在区间[a,b]上都有意义,则称函数|f(x)+g(x)|在[a,b]上的最大值叫做函数f(x)与g(x)在区间[a,b]上的“绝对和”.已知函数f(x)=x3,g(x)=x3-3ax2+2.(I)若函数y=g(x)在点P(1,g(1))处的切线与直线y=x+2平行,求a的值;
(II)在(I)的条件下求汉顺f(x)与g(x)在区间[0,2]上的“绝对值”
(Ⅲ)记f(x)与g(x)在区间[0,2]上的“绝对和”为,且h(a)=2,试求a的取值范围.
【答案】分析:(I)用导数的几何意义求解.
(II)先建立m(x)=f(x)+g(x),再求导研究单调性,确定极值,再加上端点求得最大值.
(III)按照(II)的思路求得“绝对和”,再由和[0,2]分类讨论.
解答:解:(I)∵g′(x)=3x2-6ax,g(x)地点(1,g(1))处的切线与直线y=x+2平行,
∴g′(1)=3-6a=1,a=
(II)m(x)=2x3-x2+2,m′(x)=6x2-2x=6x(x-)由m′(x)=6x2-2x=6x(x-)>0,得x<0或x>
由m′(x)=6x2-2x=6x(x-)<0,得0<x<
又∵x∈[0,2]
|m(2)|>|m(0)|>|m()|
∴f(x)与g(x)在区间[0,2]上的“绝对和”为12
(III)记m(x)=f(x)+g(x),则m(x)=2x3-3ax2+2
m′(x)=6x(x-a)
∵a>>0
∴由m(x)=6x(x-a)>0得x>a或x<0
由m(x)=6x(x-a)<0得0<x<a
又∵x∈[0,2],且a>
(1)当<a<2时,m(x)在[0,a]上单调递减,在[a,2]上单调递增.
又∵m(0)=2,m(a)=2-a2<0,则|m(2)|<|m(a)|
此时有|m(0)|-|m(a)|=4-a2≥0,解得a≤
∴(i)当,|m(0)|>|m(a)|
故“绝对和”为h(a)=m(0)=2
(ii)当,|m(0)|<|m(a)|
故“绝对值和”为h(a)=m(a)=a2-2
(2)a≥2,m(x)在x∈[0,2]上单调递减
|m(2)|>|m(0)|
故“绝对和”为h(a)=m2)=12a-18≥6>2
由(1)(2)得a的取值范围是
点评:本题主要考查导数的几何意义,用导数法求函数的最大值以及用新定义来研究最大值的应用.
(II)先建立m(x)=f(x)+g(x),再求导研究单调性,确定极值,再加上端点求得最大值.
(III)按照(II)的思路求得“绝对和”,再由和[0,2]分类讨论.
解答:解:(I)∵g′(x)=3x2-6ax,g(x)地点(1,g(1))处的切线与直线y=x+2平行,
∴g′(1)=3-6a=1,a=
(II)m(x)=2x3-x2+2,m′(x)=6x2-2x=6x(x-)由m′(x)=6x2-2x=6x(x-)>0,得x<0或x>
由m′(x)=6x2-2x=6x(x-)<0,得0<x<
又∵x∈[0,2]
|m(2)|>|m(0)|>|m()|
∴f(x)与g(x)在区间[0,2]上的“绝对和”为12
(III)记m(x)=f(x)+g(x),则m(x)=2x3-3ax2+2
m′(x)=6x(x-a)
∵a>>0
∴由m(x)=6x(x-a)>0得x>a或x<0
由m(x)=6x(x-a)<0得0<x<a
又∵x∈[0,2],且a>
(1)当<a<2时,m(x)在[0,a]上单调递减,在[a,2]上单调递增.
又∵m(0)=2,m(a)=2-a2<0,则|m(2)|<|m(a)|
此时有|m(0)|-|m(a)|=4-a2≥0,解得a≤
∴(i)当,|m(0)|>|m(a)|
故“绝对和”为h(a)=m(0)=2
(ii)当,|m(0)|<|m(a)|
故“绝对值和”为h(a)=m(a)=a2-2
(2)a≥2,m(x)在x∈[0,2]上单调递减
|m(2)|>|m(0)|
故“绝对和”为h(a)=m2)=12a-18≥6>2
由(1)(2)得a的取值范围是
点评:本题主要考查导数的几何意义,用导数法求函数的最大值以及用新定义来研究最大值的应用.
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