题目内容
已知函数(1)求m,n的值;
(2)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)≤k-1999对于x∈[-1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由;
(3)求证:
【答案】分析:(1)由函数f(x)=mx3-
x,可求出f'(x)的解析式,根据以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为
,构造方程可以求出m的值,进而求出n值,
(2)由(1)中结论,我们可以求出函数的解析式,由于f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立,
我们可以求出x∈[-1,3]的最大值,进而确定满足条件的k值;
(3)根据(1)中函数的解析式,根据三角函数的值域和基本不等式,我们分别求出|f(sinx)+f(cosx)|的最大值和
的最小值,对比后即可得到答案.
解答:解:(1)f'(x)=3mx2-
,
依题意,得f'(1)=
,即3m-
=1,m=
.…(2分)
∵f(1)=n,∴
.…(3分)
(2)
,令f'(x)=
x2-
=0,得
.…(4分)
当
时,f'(x)>0;
当
时,f'(x)<0;
当
时,f'(x)>0.
∵x∈[-1,3]时,k-1999≥f(x)max=11
∴k≥2010∴存在最小的正整数k=2010,
使得不等式f(x)≤k-1999对于x∈[-1,3]恒成立;…(9分)
(3)|f(sinx)+f(cosx)|=
=
=
=
≤
…(11分)
又∵t>0,∴
,
.
∴
=
=
.…(13分)
综上可得,
(x∈R,t>0).…(14分)
点评:本题考查的知识点是不等式的证明,导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性,直线的倾斜角,其中根据已知条件,求出函数的解析式,并分析出函数的性质是解答本题的关键.
(2)由(1)中结论,我们可以求出函数的解析式,由于f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立,
我们可以求出x∈[-1,3]的最大值,进而确定满足条件的k值;
(3)根据(1)中函数的解析式,根据三角函数的值域和基本不等式,我们分别求出|f(sinx)+f(cosx)|的最大值和
解答:解:(1)f'(x)=3mx2-
依题意,得f'(1)=
∵f(1)=n,∴
(2)
当
当
当
∵x∈[-1,3]时,k-1999≥f(x)max=11
∴k≥2010∴存在最小的正整数k=2010,
使得不等式f(x)≤k-1999对于x∈[-1,3]恒成立;…(9分)
(3)|f(sinx)+f(cosx)|=
又∵t>0,∴
∴
综上可得,
点评:本题考查的知识点是不等式的证明,导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性,直线的倾斜角,其中根据已知条件,求出函数的解析式,并分析出函数的性质是解答本题的关键.
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