题目内容
已知在函数f(x)=mx3-x的图象上以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为
.
(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-1995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.
解:(1)f'(x)=3mx2-1,依题意,得
,即1=3m-1,
∴
,把N(1,n)代得,得
,
∴
(2)令
,则
,
当
时,f'(x)=2x2-1>0,f(x)在此区间为增函数
当
时,f'(x)=2x2-1<0,f(x)在此区间为减函数
当
时,f'(x)=2x2-1>0,f(x)在此区间为增函数处取得极大值
又因此,当
,
要使得不等式f(x)≤k-1995对于x∈[-1,3]恒成立,则k≥15+1995=2010
所以,存在最小的正整数k=2010,
使得不等式f(x)≤k-1992对于x∈[-1,3]恒成立.
分析:(1)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,得到切线的斜率等于tan
.建立等式关系,求出m的值,再将切点代入曲线方程,求出n的值;
(2)要使得不等式f(x)≤k-1995对于x∈[-1,3]恒成立,即求k≥[1995+f(x)]max,先求出f′(x)=0的值,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值,将f(x)的各极值与其端点的函数值比较,其中最大的一个就是最大值,即可求出k的最小值.
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及函数恒成立问题等基础题知识,考查运算求解能力,属于中档题.
∴
∴
(2)令
当
当
当
又因此,当
要使得不等式f(x)≤k-1995对于x∈[-1,3]恒成立,则k≥15+1995=2010
所以,存在最小的正整数k=2010,
使得不等式f(x)≤k-1992对于x∈[-1,3]恒成立.
分析:(1)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,得到切线的斜率等于tan
(2)要使得不等式f(x)≤k-1995对于x∈[-1,3]恒成立,即求k≥[1995+f(x)]max,先求出f′(x)=0的值,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值,将f(x)的各极值与其端点的函数值比较,其中最大的一个就是最大值,即可求出k的最小值.
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及函数恒成立问题等基础题知识,考查运算求解能力,属于中档题.
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