题目内容

设P:f(x)=ln(2x)+
1
3
mx3-
3
2
x2+4x+1
[
1
6
,6]
内单调递增,q:m≥
5
9
,则q是p的(  )
A、充分必要条件
B、充分不必要条件
C、必要不充分条件
D、既不充分也不必要条件
分析:首先由f(x)在[
1
6
,6]
内单调递增,得f′(x)≥0恒成立;然后利用分离参数的方法,得到m≥-
1
x3
-
4
x2
+
3
x
恒成立;再利用换元法,令t=
1
x
,得g(t)=-
1
x3
-
4
x2
+
3
x
=-t3-4t2+3t;随后结合导数法求出g(t)的最大值,即得m的取值范围;最后判断出q是p的充分不必要条件.
解答:解:∵f(x)=ln(2x)+
1
3
mx3-
3
2
x2+4x+1
[
1
6
,6]
内单调递增,
∴在[
1
6
,6]
内,f′(x)=
1
x
+mx2-3x+4=
mx3-3x2+4x+1
x
≥0恒成立.
即mx3-3x2+4x+1≥0,亦即m≥-
1
x3
-
4
x2
+
3
x
恒成立.
令t=
1
x
,则-
1
x3
-
4
x2
+
3
x
=-t3-4t2+3t,
设g(t)=-t3-4t2+3t,则g′(t)=-3t2-8t+3.
由g′(t)=-3t2-8t+3=0得t=-3或
1
3

∵x∈[
1
6
,6]
∴t∈[
1
6
,6]

∴在[
1
6
1
3
)内,g′(t)>0;在(
1
3
,6]内,g′(t)<0.
∴[g(t)]max=g(
1
3
)=-
1
27
-
4
9
+1=
14
27

∴m≥
14
27
即可.
又∵
14
27
5
9
,∴q是p的充分不必要条件.
故选B.
点评:本题主要考查了导数法解决函数的单调性及最值,同时考查了换元法、分离参数法及充分必要条件的知识,是一道非常综合的题目.
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