问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-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)-
1
2
ax2+x(a≥2)
,求曲线y=g(x)在(1,g(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形面积的最小值.
答案

(1)∵函数f(x)=

1
3
x3-x,

∴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)=

1
3
×(-2)3-(-2)=-
2
3
,f(-1)=-
1
3
+1=
2
3

当x∈[-1,1]时,f′(x)<0,f(x)递减,f(1)=

1
3
-1=-
2
3

当x∈[1,3]时,f′(x)>0,f(x)递增,f(3)=

27
3
-3=6.

∴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)-

1
2
ax2+x=
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
-
a
2
)=(1-a)(x-1),

化简得y-(1-a)x+

2
3
-a=0,与坐标轴的交点为(0,
2
3
-
a
2
),(
2
3
-
a
2
1-a
,0),

又∵a≥2,∴

2
3
-
a
2
<0,
2
3
-
a
2
1-a
>0

所以面积S=

1
2
×(
a
2
-
2
3
2
3
-
a
2
1-a
=
1
2(a-1)
a
2
-
2
3
2

∵S为递增函数,

∴当a=2时,面积Smin=

1
2
×(1-
2
3
)2=
1
18

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