已知函数f(x)=|x-m|,函数g(x)=xf(x)+m2-7m.
(1)若m=1求不等式g(x)≥0的解集;
(2)求函数g(x)在[3,+∞)上的最小值;
(3)若对任意x1∈(-∞,4],均存在x2∈[3,+∞),使得f(x1)>g(x2)成立,求实数m的取值范围.
(1)当m=1时,g(x)=xf(x)+m2-7m=x|x-1|-6.
不等式g(x)≥0,即x|x-1|-6≥0,
①当x≥1时,不等式转化为x2-x-6≥0,解之得x≥3或x≤-2
因为x≤-2不满足x≥1,所以此时x≥3
②当x<1时,不等式转化为-x2+x-6≥0,不等式的解集是空集
综上所述,不等式g(x)≥0的解集为[3,+∞);
(2)g(x)=xf(x)+m2-7m=(x-
)2+m 2
m2-7m x≥m3 4 -(x-
)2+m 2
m2-7m x<m5 4
∴当m>0时,g(x)在区间(-∞,
)和(m,+∞)上是增函数;(m 2
,m)上是减函数;m 2
当m<0时,g(x)在区间(-∞,m)和(
,+∞)上是增函数;(m,m 2
)上是减函数;m 2
当m=0时,g(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数.
∵定义域为x∈[3,+∞),
∴①当m≤3时,g(x)在区间[3,+∞)上是增函数,得g(x)的最小值为g(3)=m2-10m+9;
②当m>3时,因为g(0)=g(m)=m2-7m,结合函数g(x)的单调性,得g(3)>g(m)
∴g(x)的最小值为g(m)=m2-7m.
综上所述,得g(x)的最小值为
; m2-10m+9 m≤3 m2-7m m>3
(3)f(x)=
,x-m x≥m m-x x<m
因为x∈(-∞,4],所以当m<4时,f(x)的最小值为f(m)=0;
当m≥4时,f(x)的最小值为f(4)=m-4.
由题意,f(x)在(-∞,4]上的最小值大于g(x)在[3,+∞)上的最小值,结合(2)得
①当m≤3时,由0>m2-10m+9,得1<m<9,故1<m≤3;
②当3<m<4时,由0>m2-7m,得1<m<7,故3<m<4;
③当m≥4时,由m-4>m2-7m,得4-2
<m<4+23
,故4≤mm<4+23
.3
综上所述,实数m的取值范围是(1,4+2
)3