(1)∵函数f(x)=x3-tx+,t∈R,∴f′(x)=3x2-t.
1°若t≤0,则f′(x)≥0(不恒等于0)在[0,1]上恒成立,∴f(x)在[0,1]上单调递增;
2°若t≥3时,∵3x2≤3,∴f′(x)≤0在[0,1]上恒成立,∴f(x)在[0,1]上单调递减;
3°若0<t<3,则f′(x)=3(x+)(x-),令f′(x)=0,解得x=,
当x∈[0,)时,f′(x)<0,∴f(x)在x∈[0,)上单调递减;
当x∈(,1]时,f′(x)>0,∴f(x)在x∈(,1]上单调递增.
(2)f(x)+||+h≥0⇔f(x)+||≥-h,因此,只需求出当x∈[0,1],t∈R时,f(x)+||的最小值即可.
方法一:令g(x)=f(x)+||,x∈[0,1],
而g′(x)=f′(x),由(1)的结论可知:
当t≤0或t≥3时,则g(x)在[0,1]上单调,故g(x)min=min{g(0),g(1)}=min{+||,+||}=0.
当0<t<3时,则g(x)min=g()=-t++||.
∴h(t)= | 0,当t≤0或t≥3时 | -t++||,当0<t<3时 |
| |
.
下面求当t∈R时,关于t的函数h(t)的最小值.
当t∈(0,1)时,h(t)=-在(0,1)上单调递减;
当1<t<3时,h(t)=-+t-1,h′(t)=1->0,∴h(t)在(1,3)上单调递增.又h(t)在t=1处连续,故h(t)在t∈(0,3)上的最小值是h(1)=-.
综上可知:当t∈[0,1]且t∈R时,f(x)+||的最小值为m=-,即得h的最小值为-m=.
方法2:对于给定的x∈[0,1],求关于t的函数(t∈R),
g(t)=f(x)+||=-xt++||+x3= | -xt+x3,当t<1时 | (1-x)t+x3-1,当t≥1时 |
| |
的最小值.
由于-x≤0,当t∈(-∞,1)时,g′(t)≤0;由于1-x≥0,故当t∈(1,+∞)时,g′(t)≥0.
考虑到g(t)在t=1处连续,∴g(t)的最小值h(x)=x3-x.
下面再求关于x的函数h(x)=x3-x在x∈[0,1]时的最小值.
h′(x)=3x2-1,令h′(x)=0,解得x=.
当x∈(0,)时,h′(x)<0,函数h(x)在此区间上单调递减;当x∈(,1)时,h′(x)>0,函数h(x)在此区间上单调递增.
故h(x)的最小值为h()=-.
综上可得:当x∈(0,1)时,且t∈R.f(x)+||的最小值m=-,即得h的最小值为-m=.