题目内容

【题目】设 ,g(x)=x3﹣x2﹣3.
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)如果存在x1 , x2∈[0,2],使得g(x1)﹣g(x2)≥M成立,求满足上述条件的最大整数M;
(3)如果对任意的 ,都有f(s)≥g(t)成立,求实数a的取值范围.

【答案】
(1)解:当a=2时, ,f(1)=2,f'(1)=﹣1,所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y=﹣x+3
(2)解:存在x1,x2∈[0,2],使得g(x1)﹣g(x2)≥M成立

等价于:[g(x1)﹣g(x2)]max≥M,

考察g(x)=x3﹣x2﹣3,

由上表可知:

所以满足条件的最大整数M=4


(3)解:当 时, 恒成立

等价于a≥x﹣x2lnx恒成立,

记h(x)=x﹣x2lnx,h'(x)=1﹣2xlnx﹣x,h'(1)=0.

记m(x)=1﹣2xlnx﹣x,m'(x)=﹣3﹣2lnx,

由于 ,m'(x)=﹣3﹣2lnx<0,

所以m(x)=h'(x)=1﹣2xlnx﹣x在 上递减,

时,h'(x)>0,x∈(1,2]时,h'(x)<0,

即函数h(x)=x﹣x2lnx在区间 上递增,在区间(1,2]上递减,

所以h(x)max=h(1)=1,所以a≥1


【解析】(1)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,从而求出切线的斜率,最后用直线的斜截式表示即可;(2)存在x1 , x2∈[0,2],使得g(x1)﹣g(x2)≥M成立等价于:[g(x1)﹣g(x2)]max≥M,先求导数,研究函数的极值点,通过比较与端点的大小从而确定出最大值和最小值,从而求出[g(x1)﹣g(x2)]max , 求出M的范围;(3)当 时, 恒成立等价于a≥x﹣x2lnx恒成立,令h(x)=x﹣x2lnx,利用导数研究h(x)的最大值即可求出参数a的范围.
【考点精析】掌握函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(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.

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