问题 解答题
设f(x)=x+
a
x
,g(x)=x3-x2-3
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若x∈[0,2],求函数g(x)的最大值和最小值;
(3)如果在[
1
2
,2]上任取s,t,都有f(s)≥g(t)成立,求实数a的取值范围.
答案

(1)当a=2时,f(x)=x+

2
x

所以f′(x)=1-2x-2,因此f′(1)=-1.

即曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-1.…(4分)

又f(1)=3,

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-3=-(x-1),

即x+y-4=0.…(6分)

(2)因为g(x)=x3-x2-3,所以g′(x)=3x2-2x.

令f'(x)=0,得x=0或x=

2
3
. …(8分)

①若0<x<

2
3
,则g'(x)<0,g(x)在区间(0,
2
3
)上单调递减,

②若

2
3
<x<2,g'(x)>0,函数g(x)在区间(
2
3
,2)上单调递增,

所以当x=

2
3
时,函数g(x)取得最小值-
85
27
,当x=2时,函数g(x)取得最大值为1.…(13分)

(3)由(2)知,函数g(x)在[

1
2
,2]上的最大值g(x)max=g(2)=1.

∵在[

1
2
,2]上任取s,t,都有f(s)≥g(t)成立,

∴只需当x∈[

1
2
,2]时,f(x)min≥g(2)=1恒成立即可,

当a≤0时,函数f(x)在[

1
2
,2]上的最小值
1
2
+2a≥1不可能;

当a>0时,∵f(

1
2
)=
1
2
+2a≥1,∴a≥
1
4

1
4
≤a≤4时,函数f(x)在[
1
2
,2]上的最小值f(
a
)=2
a
≥1满足题意;

当a>4时,函数f(x)在[

1
2
,2]上的最小值f(2)=2+
a
2
≥1满足题意;

故当a≥

1
4
时,在[
1
2
,2]上任取s,t,都有f(s)≥g(t)成立.

名词解释 案例分析题
单项选择题