已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),点A(s,f(s)),B(t,f(t)).(1)若a=0,b=3,函数f(x)在(t

2024-12-27 08:55:03
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回答1:

解答:(1)当a=0,b=3时,f(x)=x3-3x2,f'(x)=3x2-6x,令f'(x)=0得x=0,2,根据导数的符号可以得出函数f(x)在x=0处取得极大值,在x=2处取得极小值.函数f(x)在(t,t+3)上既能取到极大值,又能取到极小值,则只要t<0且t+3>2即可,即只要-1<t<0即可.所以t的取值范围是(-1,0).(4分)
(2)当a=0时,

f(x)
x
+lnx+1≥0对任意的x∈[
1
2
,+∞)
恒成立,即x2-bx+lnx+1≥0对任意的x∈[
1
2
,+∞)
恒成立,也即b≤x+
lnx
x
+
1
x
在对任意的x∈[
1
2
,+∞)
恒成立.令g(x)=x+
lnx
x
+
1
x

g′(x)=1+
1?lnx
x2
?
1
x2
x2?lnx
x2

记m(x)=x2-lnx,则m′(x)=2x?
1
x
2x2?1
x
,则这个函数在其定义域内有唯一的极小值点x=
2
2
,故也是最小值点,所以m(x)≥m(
2
2
)=
1
2
?ln
2
2
>0
,从而g'(x)>0,所以函数g(x)在[
1
2
,+∞)
单调递增.函数g(x)min=g(
1
2
)=
5
2
+2ln2
.故只要b≤
5
2
+2ln2
即可.所以b的取值范围是(?∞,
5
2
+2ln2]
.(8分)
(3)假设
OA
OB
,即
OA
?
OB
=0
,即(s,f(s))?(t,f(t))=st+f(s)f(t)=0,故(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=-1,即[st-(s+t)a+a2][st-(s+t)b+b2]=-1.
由于s,t是方程f'(x)=0的两个根,故s+t=
2
3
(a+b),st=
ab
3
,0<a<b

代入上式得ab(a-b)2=9.(a+b)2=(a?b)2+4ab=
9
ab
+4ab≥2
36
=12
,即a+b≥2
3
,与a+b<2
3
矛盾,所以直线OA与直线OB不可能垂直.