解答题已知函数f(x)=ax3+bx2,f(x)在点(3,f(3))处的切线方程为12

发布时间:2020-07-09 09:58:06

解答题已知函数f(x)=ax3+bx2,f(x)在点(3,f(3))处的切线方程为12x+2y-27=0.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若对任意的x∈[1,+∞),f′(x)≤klnx恒成立,求实数k的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)将x=3代入直线方程得,
∵点(3,f(3))也在函数f(x)=ax3+bx2的图象上,∴①
再由f'(x)=3ax2+2bx,f'(3)=-6,∴27a+6b=-6②
联立①②,解得.
∴;
(Ⅱ)由f'(x)=-x2+x,∴f′(x)≤klnx恒成立,
即-x2+x≤klnx在x∈[1,+∞)上恒成立;
也就是x2-x+klnx≥0在x∈[1,+∞)恒成立;
设g(x)=x2-x+klnx,
∵g(1)=0,
∴只需对任意x∈[1,+∞)有g(x)≥g(1)即可.

设h(x)=2x2-x+k,
(1)当△=1-8k≤0,即时,h(x)≥0,∴g'(x)≥0,
∴g(x)在[1,+∞)单调递增,
∴g(x)≥g(1).
(2)当△=1-8k>0,即时,设是方程2x2-x+k=0的两根且x1<x2
由,可知x1<,要使对任意x∈[1,+∞)有g(x)≥g(1),
只需x2≤1,即2×12-1+k≥0,
∴k+1≥0,k≥-1

综上分析,实数k的取值范围为[-1,+∞).解析分析:(Ⅰ)由点(3,f(3))在切线上,可求点的纵坐标,又在曲线上,把求得的点的坐标代入曲线方程可得一个关于a,b的方程,再根据函数在点(3,f(3))处的切线的斜率列关于a,b的第二个方程,联立后即可求得a,b的值,则函数解析式可求;(Ⅱ)求出函数的导函数后代入f′(x)≤klnx,把对任意的x∈[1,+∞),f′(x)≤klnx恒成立转化为x2-x+klnx≥0在x∈[1,+∞)恒成立,引入辅助函数g(x)=x2-x+klnx,而g(1)=0,则问题转化为函数g(x)=x2-x+klnx在[1,+∞)上为增函数,求k的值.把函数g(x)求导后,通过满足导函数在[1,+∞)上恒大于等于0可求实数k的取值范围.点评:本题考查了利用导数研究函数的切线方程问题,在曲线上某点处的切线的斜率就是该点的导数值,考查了导数在最大值和最小值中的应用,体现了数学转化思想和分类讨论的数学思想.此题属中档题.
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