问题
解答题
设函数f(x)=x3-ax,x∈R.过图象上一点斜率最小的切线平行于直线x+y=2.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的单调区间和极值;
(3)已知当x∈(1,+∞)时,f(x)-kf(x-1)≥0恒成立,求实数k的取值范围.
答案
(1)∵f(x)=x3-ax,x∈R,
∴f′(x)=3x2-a≥-a,
∴过图象上一点斜率最小的切线的斜率k=-a,
∵过图象上一点斜率最小的切线平行于直线x+y=2,
∴-a=-1,故a=1.
(2)∵a=1,∴f(x)=x3-x,f′(x)=3x2-1,
令f′(x)=3x2-1=0,得x=±
.3 3
列表讨论:
x | (-∞,-
| -
| (-
|
| (
| ||||||||||||||||||||||||
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||||||||||||||||||||
f(x) | ↑ | 极大值 | ↓ | 极小值 | ↑ |
| ||
3 |
| ||
3 |
| ||
3 |
| ||
3 |
极大值f(-
)=-3 3
+3 9
=3 3
,2 3 9
极小值f(
)=3 3
-3 9
=-3 3
.2 3 9
(3)∵f(x)-kf(x-1)≥0,f(x)=x3-x,
∴k≤
=f(x) f(x-1) x3-x (x-1)3-(x-1)
=x(x-1)(x+1) x(x-1)(x-2)
=x+1 x-2
=1+
,3 x-2
∵x∈(1,+∞),
当1<x<2时,-2<1+
<13 x-2
当x=-2时,1+
<+∞,3 x-2
当x>2时,1+
>13 x-2
∴k≤-2.