题目内容
不等式| (x3-4x2)2 |
分析:首先对根式进行化简,分离出参数a,要把x除到另一边,所以把x=0列为一类,当x≠0时,可以分离出参数a,下一步求右边式子的最小值,这个式子含有绝对值,所以要分两类来讨论,分类点是X=4,这个式子所对应的函数我们没有学习过,要求最小值,需要知道单调性,我们选择用导数来求,在0<x<4时,f′(x)的正负不易判断,所以把它的分子看作一个新的函数,求其最值.
解答:解:∵
=|x3-4x2|=x2|x-4|,
∴ax≤x2|x-4|+x2+16
(1)x=0时,0≤16恒成立.
(2)x>0时,a≤x|x-4|+x+
,f(x)=x|x-4|+x+
.
①x≥4时,f(x)=x2-3x+
,f′(x)=2x-3-
>0,f(x)在[4,+∞)是增函数,f(x)最小值为f(4)=8.
②0<x<4时,f(x)=-x2+5x+
,f′(x)=
;设g(x)=-2x3+5x2-16,g′(x)=-2x(3x-5)
令 g′(x)>得0<x<
,令 g′(x)<0得
<x<4
∴g(x)在(0,
)上是增函数,在(
,4)是减函数,
∴g(x)在(0,4)上的最大值为-2×(
)3+5×(
)2-16<0,又∵x2>0,∴f′(x)<0
∴f(x)在(0,4)上是减函数,∴f(x)>f(4)=8.
由 (1)(2)知f(x)最小值为f(4)=8
∴实数a的范围是a≤8.
故答案为a≤8.
| (x3-4x2)2 |
∴ax≤x2|x-4|+x2+16
(1)x=0时,0≤16恒成立.
(2)x>0时,a≤x|x-4|+x+
| 16 |
| x |
| 16 |
| x |
①x≥4时,f(x)=x2-3x+
| 16 |
| x |
| 16 |
| x2 |
②0<x<4时,f(x)=-x2+5x+
| 16 |
| x |
| -2x3+5x2-16 |
| x2 |
令 g′(x)>得0<x<
| 5 |
| 3 |
| 5 |
| 3 |
∴g(x)在(0,
| 5 |
| 3 |
| 5 |
| 3 |
∴g(x)在(0,4)上的最大值为-2×(
| 5 |
| 3 |
| 5 |
| 3 |
∴f(x)在(0,4)上是减函数,∴f(x)>f(4)=8.
由 (1)(2)知f(x)最小值为f(4)=8
∴实数a的范围是a≤8.
故答案为a≤8.
点评:此题考查了导数的正负与单调性的关系,难度较大,分类讨论中,求一个函数的单调性,为判断导数的正负,将其中分子作为函数求其最大值,计算量大.
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