已知函数f(x)=[1/3]x3+[a−3/2]x2+(a2-3a)x-2a

已知函数f(x)=[1/3]x3+[a−3/2]x2+(a2-3a)x-2a
(1)如果对任意x∈(1,2],f'(x)>a2恒成立,求实数a的取值范围;
(2)设实数f(x)的两个极值点分别为x1x2判断①x1+x2+a②x12+x22+a2③x13+x23+a3是否为定值?若是定值请求出;若不是定值,请把不是定值的表示为函数g(a)并求出g(a)的最小值;
(3)对于(2)中的g(a),设H(x)=[1/9][g(x)-27],m,n∈(0,1)且m≠n,试比较|H(m)-H(n)|与|em-en|(e为自然对数的底)的大小,并证明.
单翼天使找 1年前 已收到1个回答 举报

zb0206061 幼苗

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解题思路:(1)由已知中函数f(x)=[1/3]x3+[a−3/2]x2+(a2-3a)x-2a,可求出f'(x)的解析式,根据二次函数的图象和性质可得对任意x∈(1,2],f'(x)>a2恒成立时,实数a的取值范围;
(2)由(1)中f'(x)的解析式,可求出x1x2,进而判断出①x1+x2+a②x12+x22+a2③x13+x23+a3是否为定值及函数g(a)的解析式,及g(a)的最小值;
(3)根据(2)中g(a)的解析式,我们可以求出H(x)=[1/9][g(x)-27]的解析式,构造函数F(x)=H(x)-ex,利用导数法,可判断出F(x)在区间(0,1)上的单调性,进而判断出当m,n∈(0,1)且m≠n时,|H(m)-H(n)|与|em-en|的大小.

(1)∵函数f(x)=[1/3]x3+[a−3/2]x2+(a2-3a)x-2a
∴函数f′(x)=x2+(a-3)x+(a2-3a)
则f′(x)-a2=x2+(a-3)x-3a=(x+a)(x-3)
若对任意x∈(1,2],f'(x)>a2恒成立,
则对任意x∈(1,2],f′(x)-a2>0恒成立
则a<-2.
(2)令f′(x)=0
则x=3或x=-a
则①x1+x2+a=3为定值;
②x12+x22+a2=2a2+9不为定值;
此时g(a)=2a2+9,当a=0时有最小值9;
③x13+x23+a3=27为定值;
(3)∵g(a)=2a2+9,
∴H(x)=[1/9][g(x)-27]=[1/9](2x2-18),
令F(x)=H(x)-ex=[1/9](2x2-18)-ex
则F′(x)=[4/9]x-ex
当x∈(0,1)时,F′(x)<0恒成立
即F(x)在区间(0,1)上为减函数
当m,n∈(0,1)且m≠n时,不妨令m>n
则F(m)-F(n)=[H(m)-em]-[H(n)-en]<0
即[H(m)-em]<[H(n)-en]
即H(m)-H(m)<em-en
即|H(m)-H(n)|<|em-en|

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题;导数的运算.

考点点评: 本题考查的知识点是利用导数求闭区间上函数的最值,函数恒成立问题,导数的运算,其中(1)的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质,(2)的关键是求出f(x)的两个极值点分别为x1x2,(3)的关键是构造函数F(x)=H(x)-ex,并利用导数法判断出F(x)在区间(0,1)上的单调性.

1年前

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