问题 解答题

已知函数f(x)=-x2+8x,g(x)=6lnx+m。

(1)求f(x)在区间[t,t+1]上的最大值h(t);

(2)是否存在实数m,使得y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由。

答案

解:(1)(x)=-x2+8x=-(x-4)2+16

当t+1<4,即t<3时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,

h(t)=f(t+1)=-(t+1)2+8(t+1)=-t2+6t+7;

当t≤4≤t+1,即3≤t≤4时,h(t)=f(4)=16;

当t>4时,f(x)在[t,t+1]上单调递减,h(t)=f(t)=-t2+8t

综上,

(2)函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点,

即函数φ(x)=g(x)-f(x)的图象与x轴的正半轴有且只有三个不同的交点

∵φ(x)=x2-8x+6lnx+m

∴φ′(x)=

当x∈(0,1)时,φ'(x)>0,φ(x)是增函数;

当x∈(0,3)时,φ'(x)<0,φ(x)是减函数;

当x∈(3,+∞)时,φ'(x)>0,φ(x)是增函数;

当x=1,或x=3时,φ'(x)=0

∴φ(x)最大值=φ(1)=m-7,φ(x)最小值=φ(3)=m+6ln3-15

∵当x充分接近0时,φ(x)<0,当x充分大时,φ(x)>0

∴要使φ(x)的图象与x轴正半轴有三个不同的交点,必须且只须

即7<m<15-6ln3

∴存在实数m,使得函数y=f(x)与y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点,

m的取值范围为(7,15-6ln3)。

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