问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)若不等式f(x)<k-2005对于x∈[-2,3]恒成立,求最小的正整数k; (2)令函数g(x)=f(x)-
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答案
(1)∵函数f(x)=
x3-x,1 3
∴f′(x)=x2-1,
令f′(x)=0,得x=±1,
当x∈[-2,-1]时,f′(x)>0,f(x)递增,
∴f(-2)=
×(-2)3-(-2)=-1 3
,f(-1)=-2 3
+1=1 3
.2 3
当x∈[-1,1]时,f′(x)<0,f(x)递减,f(1)=
-1=-1 3
,2 3
当x∈[1,3]时,f′(x)>0,f(x)递增,f(3)=
-3=6.27 3
∴f(x)在x∈[-2,-1]上的最大值为f(3)=6,
要使得不等式f(x)<k-2005对于x∈[-2,3]恒成立,
则6<k-2005恒成立,解得k>2011,
所以最小的正整数k为2012.
(2)∵g(x)=f(x)-
ax2+x=1 2
-x3 3
,ax2 2
∴g′(x)=x2-ax,g(1)=
-1 3
,a 2
y=g(x)在(1,g(1))处的切线的斜率为g′(1)=1-a,
故切线方程为y-(
-1 3
)=(1-a)(x-1),a 2
化简得y-(1-a)x+
-a=0,与坐标轴的交点为(0,2 3
-2 3
),(a 2
,0),
-2 3 a 2 1-a
又∵a≥2,∴
-2 3
<0,a 2
>0,
-2 3 a 2 1-a
所以面积S=
×(1 2
-a 2
)×2 3
=
-2 3 a 2 1-a
(1 2(a-1)
-a 2
)2,2 3
∵S为递增函数,
∴当a=2时,面积Smin=
×(1-1 2
)2=2 3
.1 18