问题补充:
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+a2(a>0)的单调递减区间是(1,2),且满足f(0)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)对任意m∈(0,2],关于x的不等式f(x)<m3-mlnm-mt+3在x∈[2,+∞)?上有解,求实数t的取值范围.
答案:
解:(1)由已知得,f′(x)=3ax2+2bx+c,
∵函数f(x)=ax3+bx2+cx+a2的单调递减区间是(1,2),
∴由f′(x)<0,得1<x<2,
∴f′(x)=3ax2+2bx+c=0的两个根分别是1和2,且a>0,
从f(0)=a2=1且?a>0可得a=1,
又,解得,
∴f(x)=x3-x2+6x+1.
(2)由(1)得,f′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2),
当x∈[2,+∞)时,f′(x)≥0,所以f(x)在[2,+∞)上是增函数,
对x∈[2,+∞),当x=2时,f(x)min=f(2)=3,
要使f(x)<m3-mlnm-mt+3在x∈[2,+∞)上有解,
只需fmin(x)<m3-mlnm-mt+3,即3<m3-mlnm-mt+3对任意m∈(0,2]恒成立,
也即mt<m3-mlnm对任意m∈(0,2]恒成立,即t<m2-lnm对任意m∈(0,2]恒成立,
设h(m)=m2-lnm,m∈(0,2],则t<h(m)min,
h′(m)=m-==,令h′(m)=0,得m=1或m=-1(舍),
当m∈(0,2]时,h′(m)与h(m)的变化情况如下表:
m(0,1)1(1,2)2h′(m)-0+h(m)↘极小值↗2-ln2∴m=1时,h(m)min=h(m)极小值=,
所以t<,即实数t的取值范围为t<.
解析分析:(1)由题意可知f(x)<0的解集为(1,2),即f(x)=0的两根为1,2,利用韦达定理以及f(0)=1,建立方程组,解之即可求出函数f(x)的解析式;(2)对任意m∈(0,2],不等式f(x)<m3-mlnm-mt+3在x∈[2,+∞)?上有解,等价于fmin(x)<m3-mlnm-mt+3对任意m∈(0,2]恒成立,再分离参数转化求函数最值问题即可.
点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性、函数的最值求解、不等式恒成立等问题,考查运算求解能力,考查方程思想、化归与转化思想,综合性强,难度大.
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+a2(a>0)的单调递减区间是(1 2) 且满足f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(2)对任意m∈(0 2] 关于x的不