設(shè)函數(shù)f(x)=x3-ax,x∈R.過圖象上一點斜率最小的切線平行于直線x+y=2.
(1)求a的值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;
(3)已知當(dāng)x∈(1,+∞)時,f(x)-kf(x-1)≥0恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
【答案】
分析:(1)由f(x)=x
3-ax,x∈R,得f′(x)=3x
2-a≥-a,由過圖象上一點斜率最小的切線的斜率k=-a和過圖象上一點斜率最小的切線平行于直線x+y=2,能求出a.
(2)由(1)知f(x)=x
3-x,f′(x)=3x
2-1,令f′(x)=3x
2-1=0,得x=
.列表討論能求出函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
(3)由f(x)-kf(x-1)≥0,f(x)=x
3-x,得k≤
=
=1+
,由此能求出k有范圍.
解答:解:(1)∵f(x)=x
3-ax,x∈R,
∴f′(x)=3x
2-a≥-a,
∴過圖象上一點斜率最小的切線的斜率k=-a,
∵過圖象上一點斜率最小的切線平行于直線x+y=2,
∴-a=-1,故a=1.
(2)∵a=1,∴f(x)=x
3-x,f′(x)=3x
2-1,
令f′(x)=3x
2-1=0,得x=
.
列表討論:
x | (-∞,-) | - | (-,) | | (,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | ↑ | 極大值 | ↓ | 極小值 | ↑ |
由表討論知:函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是 (-∞,-
)、(
,+∞);單調(diào)減區(qū)間是(-
,
).
極大值f(-
)=-
+
=
,
極小值f(
)=
=-
.
(3)∵f(x)-kf(x-1)≥0,f(x)=x
3-x,
∴k≤
=
=
=
=1+
,
∵x∈(1,+∞),
當(dāng)1<x<2時,-2<1+
<1
當(dāng)x=-2時,1+
<+∞,
當(dāng)x>2時,1+
>1
∴k≤-2.
點評:本題考查實數(shù)值的求法,考查單調(diào)區(qū)間和極值的求法,考查實數(shù)的取值范圍的求法.解題時要認(rèn)真審題,仔細(xì)解答,注意列表討論法和分離變量法的靈活運用.