已知:函數(shù)f(x)=x3-6x+5,x∈R,
(1)求:函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;
(2)若關(guān)于x的方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根,求:實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)≥k(x-1)恒成立,求:實(shí)數(shù)k的取值范圍.
解:(1)求函數(shù)f(x)=x
3-6x+5的導(dǎo)數(shù),得f'(x)=3(x
2-2),
令f'(x)=0,即3(x
2-2)=0,解得
,
列表討論f′(x)的符號,得
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是
,
,單調(diào)遞減區(qū)間是
,
當(dāng)x=-
時(shí),函數(shù)有極大值為5+4
,當(dāng)x=
時(shí),函數(shù)有極小值為5-4
(2)由(1)的分析可知y=f(x)圖象的大致形狀及走向如圖:
若關(guān)于x的方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根,即y=f(x)圖象與直線y=a有3個(gè)不同交點(diǎn),
由圖數(shù)形結(jié)合可得
(3)f(x)≥k(x-1)即(x-1)(x
2+x-5)≥k(x-1).
∵x>1,∴k≤x
2+x-5在(1,+∞)上恒成立,
令
,則g(x)在(1,+∞)上是增函數(shù),
∴g(x)>g(1)=-3,
∴k≤-3.
分析:(1)先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令導(dǎo)數(shù)等于0,求出極值點(diǎn),再列表判斷極值點(diǎn)左右兩側(cè)導(dǎo)數(shù)的正負(fù),當(dāng)左正右負(fù)時(shí)有極大值,當(dāng)左負(fù)右正時(shí)有極小值,且在某區(qū)間導(dǎo)數(shù)大于0時(shí),此區(qū)間為函數(shù)的增區(qū)間,在某區(qū)間導(dǎo)數(shù)小于0時(shí),此區(qū)間為函數(shù)的減區(qū)間.
(2)由(1)知函數(shù)f(x)的大致圖象,然后將關(guān)于x的方程f(x)=a有3個(gè)不同實(shí)根,轉(zhuǎn)化為y=f(x)圖象與直線y=a有3個(gè)不同交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合解決問題
(3)先將f(x)≥k(x-1)恒成立,轉(zhuǎn)化為k≤x
2+x-5在(1,+∞)上恒成立,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求函數(shù)g(x)=x
2+x-5在(1,+∞)上的值域即可
點(diǎn)評:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間和極值的方法,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象解決根的個(gè)數(shù)問題的方法,不等式恒成立問題的解法