已知函数f(x)=-x3+x2+b,g(x)=alnx.(1)若f(x)在x∈[?12,1)上的最大值为38,求实数b的值;(2)
已知函数f(x)=-x3+x2+b,g(x)=alnx.(1)若f(x)在x∈[?12,1)上的最大值为38,求实数b的值;(2)若对任意x∈[1,e],都有g(x)≥-...
已知函数f(x)=-x3+x2+b,g(x)=alnx.(1)若f(x)在x∈[?12,1)上的最大值为38,求实数b的值;(2)若对任意x∈[1,e],都有g(x)≥-x2+(a+2)x恒成立,求实数a的取值范围;(3)在(1)的条件下,设F(x)=f(x),x<1g(x),x≥1,对任意给定的正实数a,曲线y=F(x)上是否存在两点P、Q,使得△POQ是以O(O为坐标原点)为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上?请说明理由.
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(1)由f(x)=-x3+x2+b,得f′(x)=-3x2+2x=-x(3x-2),
令f′(x)=0,得x=0或
.
列表如下:
∵f(?
)=
+b,f(
)=
+b,
∴f(?
)>f(
),
即最大值为f(?
)=
+b=
,∴b=0.…(4分)
(2)由g(x)≥-x2+(a+2)x,得(x-lnx)a≤x2-2x.
∵x∈[1,e],∴lnx≤1≤x,且等号不能同时取,
∴lnx<x,即x-lnx>0,
∴a≤
恒成立,即a≤(
)min.
令t(x)=
,(x∈[1,e]),求导得,t′(x)=
,
当x∈[1,e]时,x-1≥0,lnx≤1,x+1-2lnx>0,从而t′(x)≥0,
∴t(x)在[1,e]上为增函数,∴tmin(x)=t(1)=-1,∴a≤-1.…(8分)
(3)由条件,F(x)=
令f′(x)=0,得x=0或
2 |
3 |
列表如下:
x | ?
| (?
| 0 | (0,
|
| (
| ||||||||||
f′(x) | - | 0 | + | 0 | - | |||||||||||
f(x) | f(?
| ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
1 |
2 |
3 |
8 |
2 |
3 |
4 |
27 |
∴f(?
1 |
2 |
2 |
3 |
即最大值为f(?
1 |
2 |
3 |
8 |
3 |
8 |
(2)由g(x)≥-x2+(a+2)x,得(x-lnx)a≤x2-2x.
∵x∈[1,e],∴lnx≤1≤x,且等号不能同时取,
∴lnx<x,即x-lnx>0,
∴a≤
x2?2x |
x?lnx |
x2?2x |
x?lnx |
令t(x)=
x2?2x |
x?lnx |
(x?1)(x+1?2lnx) |
(x?lnx)2 |
当x∈[1,e]时,x-1≥0,lnx≤1,x+1-2lnx>0,从而t′(x)≥0,
∴t(x)在[1,e]上为增函数,∴tmin(x)=t(1)=-1,∴a≤-1.…(8分)
(3)由条件,F(x)=
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