設(shè)函數(shù)f(x)=x3-6x+5,x∈R
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;并求該曲線在x=1處的切線方程.
(Ⅱ)若關(guān)于x的方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
(Ⅲ)已知當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)≥k(x-1)恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令導(dǎo)數(shù)大于0,解得函數(shù)的增區(qū)間,令導(dǎo)數(shù)小于0,解得函數(shù)的減區(qū)間,令導(dǎo)數(shù)等于0,解得函數(shù)的極值點(diǎn),再根據(jù)極值點(diǎn)兩側(cè)的導(dǎo)數(shù)的正負(fù)判斷是極大值還是極小值.
(Ⅱ)若關(guān)于x的方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根,則y=f(x)圖象與y=a圖象必有3個(gè)不同的交點(diǎn),a應(yīng)該介于函數(shù)的極小值與極大值之間.
(Ⅲ)因?yàn)閤∈(1,+∞),所以f(x)≥k(x-1)恒成立可轉(zhuǎn)化為k≤
恒成立,所以k小于等于
的最小值,再化簡(jiǎn)
,求最小值即可.
解答:解:(Ⅰ)對(duì)函數(shù)f(x)=x
3-6x+5求導(dǎo),得函數(shù)f′(x)=3x
2-6
令f′(x)>0,即3x
2-6>0,解得x>
,或x<-
f′(x)<0,即3x
2-6<0,解得-
<x<
f′(x)=0,即3x
2-6=0,解得x=
,或=<-
f(-
)=5+4
,f(
)=5-4
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,-
)及(
,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是(-
,
)
當(dāng)x=-
,f(x)有極大值5+4
;當(dāng)x=
,f(x)有極小值5-4
又∵f′(1)=-3,f(1)=0
∴曲線在x=1處的切線方程為y=-3x+3
(Ⅱ)當(dāng)5-4
<a<5+4
時(shí),直線y=a與y=f(x)的圖象有3個(gè)不同交點(diǎn),此時(shí)方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根.
∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為(5-4
,5+4
)
(Ⅲ)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)≥k(x-1)恒成立,也就是k≤
恒成立,
令g(x)=
,則g(x)=
=x
2+x-5,
∴g(x)的最小值為-3,∴k≤-3
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間,極值,以及函數(shù)的極值的應(yīng)用,綜合性強(qiáng).