问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)如果对任意x∈(1,2],f'(x)>a2恒成立,求实数a的取值范围; (2)设实数f(x)的两个极值点分别为x1x2判断①x1+x2+a②x12+x22+a2③x13+x23+a3是否为定值?若是定值请求出;若不是定值,请把不是定值的表示为函数g(a)并求出g(a)的最小值; (3)对于(2)中的g(a),设H(x)=
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答案
(1)∵函数f(x)=
x3+1 3
x2+(a2-3a)x-2aa-3 2
∴函数f′(x)=x2+(a-3)x+(a2-3a)
则f′(x)-a2=x2+(a-3)x-3a=(x+a)(x-3)
若对任意x∈(1,2],f'(x)>a2恒成立,
则对任意x∈(1,2],f′(x)-a2>0恒成立
则a<-2.
(2)令f′(x)=0
则x=3或x=-a
则①x1+x2+a=3为定值;
②x12+x22+a2=2a2+9不为定值;
此时g(a)=2a2+9,当a=0时有最小值9;
③x13+x23+a3=27为定值;
(3)∵g(a)=2a2+9,
∴H(x)=
[g(x)-27]=1 9
(2x2-18),1 9
令F(x)=H(x)-ex=
(2x2-18)-ex,1 9
则F′(x)=
x-ex,4 9
当x∈(0,1)时,F′(x)<0恒成立
即F(x)在区间(0,1)上为减函数
当m,n∈(0,1)且m≠n时,不妨令m>n
则F(m)-F(n)=[H(m)-em]-[H(n)-en]<0
即[H(m)-em]<[H(n)-en]
即H(m)-H(m)<em-en,
即|H(m)-H(n)|<|em-en|