设函数f(x)=x(x-1) 2 .

设函数f(x)=x(x-1) 2
(1)求f(x)的极小值;
(2)讨论函数F(x)=f(x)+2x 2 -x-2axlnx零点的个数,并说明理由?
(3)设函数g(x)=e x -2x 2 +4x+t(t为常数),若使3-f(x)≤x+m≤g(x)在[0,+∞)上恒成立的实数m有且只有一个,求实数t的值.(e 7 >10 3
odin1125 1年前 已收到1个回答 举报

361天堂 幼苗

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(1)∵f(x)=x(x-1) 2 =x 3 -2x 2 +x,
∴f′(x)=3x 2 -4x+1,
令f′(x)=3x 2 -4x+1=0,得x 1 =
1
3 ,x 2 =1,
列表讨论

x (-∞,
1
3 )
1
3 (
1
3 ,1 ) 1 (1,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) ↑ 极大值 ↓ 极小值 ↑ 由上表知:f(x)的增区间是 (-∞,
1
3 ),(1,+∞),减区间是(
1
3 ,1 ),
∴当x=1时,f(x)取极小值f(1)=0.…3分
(2)∵f(x)=x(x-1) 2 =x 3 -2x 2 +x,
∴F(x)=f(x)+2x 2 -x-2axlnx=x 3 -2axlnx,
∵x>0,∴由F(x)=x 3 -2axlnx=0,得x 2 =2alnx,
∴当0≤a<e时,函数零点的个数为0;
当a<0或a=e时,函数零点的个数为1;
当a>e时,函数零点的个数为2.
(3)∵g(x)=e x -2x 2 +4x+t,
∴由3-f(x)≤x+m≤g(x)在[0,+∞)上恒成立,得
3-x 3 +2x 2 -x≤x+m≤e x -2x 2 +4x+t在[0,+∞)上恒成立,
∴h 1 (x)=x+m-(3-x 3 +2x 2 -x)=x 3 -2x 2 +2x+m-3≥0在[0,+∞)上恒成立,
∵h 1 ′(x)=3x 2 -4x+2=3(x-
2
3 ) 2 +
2
3 ≥
2
3 ,
∴h 1 (x)在[0,+∞)上是增函数,
∴h 1 (x)在[0,+∞)上的最小值h 1 (x) min =h 1 (0)=m-3≥0.
∴m≥3,
∵实数m有且只有一个,
∴m=3
h 2 (x)=e x -2x 2 +4x+t-x-m=e x -2x 2 +3x+t-3≥0在[0,+∞)上恒成立,
∴h 2 (x)=e x -2x 2 +3x+t≥3在[0,+∞)上恒成立,
当x=0时,h 2 (0)=1+t≥3,
∴t≥2.

1年前

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