已知f(x)=x3+mx2-x+2(m∈R).
(1)如果函数f(x)的单调递减区间为(-,1),求函数f(x)的解析式;
(2)(理)若f(x)的导函数为f′(x),对任意的x∈(0,+∞),不等式f′(x)≥2xlnx-1恒成立,求实数m的取值范围.
(文)若f(x)的导函数为f′(x),对任意的x∈(0,+∞),不等式f′(x)≥2(1-m)恒成立,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(1)f′(x)=3x2+2mx-1.
由题意f′(x)=3x2+2mx-1<0的解集是(-,1),
即3x2+2mx-1=0的两根分别是-,1.
将x=1或x=-代入方程3x2+2mx-1=0得m=-1.
∴f(x)=x3-x2-x+2.
(2)(理)由题意知3x2+2mx-1≥2xlnx-1在x∈(0,+∞)时恒成立,即m≥lnx-x在x∈(0,+∞)时恒成立.
设h(x)=lnx-,则h′(x)=-.
令h′(x)=0,得x=.
令h′(x)>0,则0<x<,;令h′(x)<0,则x>,
∴当x=时,h(x)取得最大值,h(x)max=ln-1=ln2-ln3e,
所以m≥ln2-ln3e.
因此m的取值范围是[ln2-ln3e,+∞).
(文)由题意知3x2+2mx-1≥2(1-m)在x∈(0,+∞)时恒成立,即2mx+2m≥3-3x2,
所以2m(x+1)≥3(1-x2).
由于x∈(0,+∞),于是2m≥3(1-x),得m≥(1-x).
而(1-x)<,所以m的取值范围为[,+∞).
解析分析:(1)求导函数,令f′(x)<0,利用函数f(x)的单调递减区间为(-,1),得到3x2+2mx-1=0的两根分别是-,1,代入即可求出m,从而求出函数f(x)的解析式;(2)(理)对任意x∈(0,+∞),不等式f′(x)≥2xlnx-1恒成立,等价于即m≥lnx-x在x∈(0,+∞)时恒成立,求出右边对应函数的最大值,即可得到m的范围.(文)3x2+2mx-1≥2(1-m)在x∈(0,+∞)时恒成立,等价于m≥(1-x)在x∈(0,+∞)时恒成立,求出右边对应函数的最大值,即可得到m的范围.
点评:本题重点考查导数知识的运用,考查学生利用导数研究函数极值的能力,以及不等式恒成立时条件的理解能力,解题的关键是求出导函数,分离参数.