问题 解答题

已知:函数f(x)=x3-6x+5,x∈R,

(1)求:函数f(x)的单调区间和极值;

(2)若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,求:实数a的取值范围;

(3)当x∈(1,+∞)时,f(x)≥k(x-1)恒成立,求:实数k的取值范围.

答案

(1)求函数f(x)=x3-6x+5的导数,得f'(x)=3(x2-2),

令f'(x)=0,即3(x2-2)=0,解得x1=-

2
x2=
2

列表讨论f′(x)的符号,得

x(-∞,-
2
)
-
2
(-
2
2
)
2
(
2
,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
∴f(x)的单调递增区间是(-∞,-
2
)
(
2
,+∞)
,单调递减区间是(-
2
2
)

当x=-

2
时,函数有极大值为5+4
2
,当x=
2
时,函数有极小值为5-4
2

(2)由(1)的分析可知y=f(x)图象的大致形状及走向如图:

若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,即y=f(x)图象与直线y=a有3个不同交点,

由图数形结合可得

5-4

2
<a<5+4
2

(3)f(x)≥k(x-1)即(x-1)(x2+x-5)≥k(x-1).

∵x>1,∴k≤x2+x-5在(1,+∞)上恒成立,

g(x)=x2+x-5=(x+

1
2
)2-
21
4
,则g(x)在(1,+∞)上是增函数,

∴g(x)>g(1)=-3,

∴k≤-3.

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