题目内容
已知函数(1)求函数f(x)的极值;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=0恰有三个交点,求实数a的取值范围;
(3)已知不等式f'(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立,求实数x的取值范围.
【答案】分析:(1)讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值.
(2)先求出极大值与极小值,要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零即可.
(3)先进行化简,然后变量分离,转化成
对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于
的最大值,利用基本不等式研究函数的最大值,求出变量x的范围即可.
解答:解:(1)∵f′(x)=x2-ax-2a2,令f′(x)=x2-ax-2a2=0,则 x=-a或x=2a
f′(x)=x2-ax-2a2>0时,x<-a或x>2a
x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=
,x=2a时,f(x)取极小值
f(2a)=
(2)要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,由(1)的极值可得
解之得
(3)要使f′(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立
即x2-ax-2a2<x2-x+1,
(1-a)x<2a2+1
∵a∈(1,+∞)∴1-a<0
对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于
的最大值
∵
由a∈(1,+∞),
,
当且仅当
时取等号,∴
故
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及函数恒成立问题,属于难题.
(2)先求出极大值与极小值,要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零即可.
(3)先进行化简,然后变量分离,转化成
解答:解:(1)∵f′(x)=x2-ax-2a2,令f′(x)=x2-ax-2a2=0,则 x=-a或x=2a
f′(x)=x2-ax-2a2>0时,x<-a或x>2a
x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=
f(2a)=
(2)要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,由(1)的极值可得
(3)要使f′(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立
即x2-ax-2a2<x2-x+1,
(1-a)x<2a2+1
∵a∈(1,+∞)∴1-a<0
∵
由a∈(1,+∞),
当且仅当
故
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及函数恒成立问题,属于难题.
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