问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)若对于任意的x∈R,f(x)>0恒成立,求实数k的取值范围; (2)若f(x)的最小值为-3,求实数k的取值范围; (3)若对于任意的x1、x2、x3,均存在以f(x1)、f(x2)、f(x3)为三边长的三角形,求实数k的取值范围. |
答案
(1)设t=2x,则y=
(t>0),t2+kt+1 t2+t+1
∵y>0恒成立,∴t>0时,t2+kt+1>0恒成立,
即t>0时,k>-(t+
)恒成立,1 t
∵t>0时,t+
≥2,∴-(t+1 t
)≤-2,1 t
当t=
,即t=1时,-(t+1 t
)有最大值为-2,1 t
∴k>-2;
(2)f(x)=
=1+4x+2x+1+(k-1)2x 4x+2x+1
,k-1 2x+
+11 2x
令t=2x+
+1≥3,则y=1+1 2x
(t≥3),k-1 t
当k-1>0,即k>1时,y∈(1,
],无最小值,舍去;k+2 3
当k-1=0,即k=1时,y∈{1},最小值不是-3,舍去;
当k-1<0,即k<1时,y∈[
,1),k+2 3
最小值为
=-3得k=-11;k+2 3
综上k=-11.
(3)因对任意实数x1、x2、x3,都存在以f(x1)、f(x2)、f(x3)为三边长的三角形,故f(x1)+f(x2)>f(x3)对任意的x1、x2、x3∈R恒成立.
当k>1时,∵2<f(x1)+f(x2)≤
且1<f(x3)≤2k+4 3
,故k+2 3
≤2,∴1<k≤4;k+2 3
当k=1时,∵f(x1)=f(x2)=f(x3)=1,满足条件;
当k<1时,∵
≤f(x1)+f(x2)<2,且2k+4 3
≤f(x3)<1,故k+2 3
≥1,∴-2k+4 3
≤k<1;1 2
综上所述:-
≤k≤4.1 2