三次函数性质的确定与应用
设函数f(x)=x3-6x+5,x∈R.
(1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若关于x的方程f(x)=a有三个不同实根,求实数a的取值范围;
(3)已知当x∈(1,+∞)时,f(x)≥k(x-1)恒成立,求实数k的取值范围.
[自主解答] (1)∵f′(x)=3x2-6,
令f′(x)=0,解得x1=-,x2=,
∴当x<-或x>时,f′(x)>0;
当-<x<时,f′(x)<0.
∴f(x)的单调递增区间为(-∞,-)和(,+∞);
f(x)的单调递减区间为(-,).
当x=-时,f(x)有极大值5+4;
当x=时,f(x)有极小值5-4.
(2)由(1)知,函数y=f(x)的图象大致形状如图所示,
当5-4<a<5+4时,直线y=a与y=f(x)的图象有三个不同交点,
即方程f(x)=a有三个不同的解.
∴实数a的取值范围是(5-4,5+4).
(3)f(x)≥k(x-1),
即(x-1)(x2+x-5)≥k(x-1).
∵x>1,∴k≤x2+x-5在(1,+∞)上恒成立.
令g(x)=x2+x-5,g(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴g(x)>g(1)=-3.∴k的取值范围是(-∞,-3].
1.求三次函数的单调区间与极值的问题,求导后转化为一元二次方程及一元二次不等式的求解问题去解决.
2.解决不等式恒成立问题,大多可用函数的观点来审视,用函数的有关性质来处理