解答题已知:在函数f(x)=mx3-x的图象上,以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为.
(1)求m,n的值;
(2)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由;
(3)求证:(x∈R,t>0).
网友回答
解:(1)f'(x)=3mx2-1,依题意,得f'(1)=,即3m-1=1,.…(2分)
∵f(1)=n,∴.…(3分)
(2)令f'(x)=2x2-1=0,得.…(4分)
当时,f'(x)=2x2-1>0;
当时,f'(x)=2x2-1<0;
当时,f'(x)=2x2-1>0.
又,,,f(3)=15.
因此,当x∈[-1,3]时,.…(7分)
要使得不等式f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立,则k≥15+1993=2008.
所以,存在最小的正整数k=2008,使得不等式f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立.…(9分)
(3)方法一:|f(sinx)+f(cosx)|======.…(11分)
又∵t>0,∴,.
∴==.…(13分)
综上可得,(x∈R,t>0).…(14分)
方法二:由(2)知,函数f(x)在[-1,]上是增函数;在[,]上是减函数;在[,1]上是增函数.
又,,,.
所以,当x∈[-1,1]时,,即.
∵sinx,cosx∈[-1,1],∴,.
∴.…(11分)
又∵t>0,∴,且函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.
∴.…(13分)
综上可得,(x∈R,t>0).…(14分)解析分析:(1)由函数f(x)=mx3-x,可求出f'(x)的解析式,根据以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为,构造方程可以求出m的值,进而求出n值,(2)由(1)中结论,我们可以求出函数的解析式,由于f(x)≤k-1993对于x∈[-1,3]恒成立,我们可以求出x∈[-1,3]的最大值,进而确定满足条件的k值;(3)方法一:根据(1)中函数的解析式,根据三角函数的值域和基本不等式,我们分别求出|f(sinx)+f(cosx)|的最大值和的最小值,比照后即可得到