已知函数f(x)=-x2+8x,g(x)=6lnx+m.

已知函数f(x)=-x2+8x,g(x)=6lnx+m.
(Ⅰ)求f(x)在区间[t,t+1]上的最大值h(t);
(Ⅱ)是否存在实数m,使得y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
海洋峰 1年前 已收到1个回答 举报

jiro1792 幼苗

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解题思路:(1)本题考查的是定函数与动区间的问题,是一元二次函数中的一动一定的问题,解题时要针对于二次函数的对称轴与区间的关系进行讨论,即对称轴在区间上,或是在区间的左边或右边.
(2)遇到关于两个函数的图象的交点个数的问题,一般是构造新函数,题目转化为研究函数的零点问题,通过导数得到函数的最值,把函数的最值同0进行比较,得到结果.

(I)f(x)=-x2+8x=-(x-4)2+16.
当t+1<4,即t<3时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,
h(t)=f(t+1)=-(t+1)2+8(t+1)=-t2+6t+7;
当t≤4≤t+1,即3≤t≤4时,h(t)=f(4)=16;
当t>4时,f(x)在[t,t+1]上单调递减,
h(t)=f(t)=-t2+8t.
综上,h(t)=

−t2+6t+7,t<3
16,3≤t≤4
−t2+8t,t>4
(II)函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点,
即函数m(x)=g(x)-f(x)的图象与x轴的正半轴有且只有三个不同的交点.
∵m(x)=x2-8x+6lnx+m,
∴ϕ′(x)=2x−8+
6
x=
2x2−8x+6
x=
2(x−1)(x−3)
x(x>0),
当x∈(0,1)时,m'(x)>0,m(x)是增函数;
当x∈(1,3)时,m'(x)<0,m(x)是减函数;
当x∈(3,+∞)时,m'(x)>0,m(x)是增函数;
当x=1,或x=3时,m'(x)=0.
∴m(x)最大值=m(1)=m-7,m(x)最小值=m(3)=m+6ln3-15.
∵当x充分接近0时,m(x)<0,当x充分大时,m(x)>0.
∴要使m(x)的图象与x轴正半轴有三个不同的交点,必须且只须

ϕ(x)最大值=m−7>0
ϕ(x)最小值=m+6ln3−15<0
即7<m<15-6ln3.
∴存在实数m,使得函数y=f(x)与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点,m的取值范围为(7,15-6ln3).

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本小题主要考查函数的单调性、极值、最值等基本知识,考查运用导数研究函数性质的方法,考查运算能力,考查函数与方程、数形结合、分类与整合等数学思想方法和分析问题、解决问题的能力.

1年前

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