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已知函数f(x)=13x3−(k+1)2x2,g(x)=13-kx且f(x)在区间(2,+∞)上为增函数.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 02:42:14
已知函数f(x)=
1
3
x
(1)由题意f′(x)=x2-(k+1)x,
因为f(x)在区间(2,+∞)上为增函数,
所以f′(x)=x2-(k+1)x≥0在(2,+∞)上恒成立,即k+1≤x恒成立,
又x>2,所以k+1≤2,故k≤1,
当k=1时,f′(x)=x2-2x=(x-1)2-1在x∈(2,+∞)恒大于0,故f(x)在(2,+∞)上单增,符合题意.
所以k的取值范围为k≤1.
(2)设h(x)=f(x)−g(x)=
x3
3−
(k+1)
2x2+kx−
1
3,
h′(x)=x2-(k+1)x+k=(x-k)(x-1),
令h′(x)=0得x=k或x=1,由(1)知k≤1,
①当k=1时,h′(x)=(x-1)2≥0,h(x)在R上递增,显然不合题意;
②当k<1时,h(x),h′(x)随x的变化情况如下表:
由于
k−1
2>0,欲使f(x)与g(x)图象有三个不同的交点,
即方程f(x)=g(x),也即h(x)=0有三个不同的实根.
故需−
k3
6+
k2
2−
1
3>0即(k-1)(k2-2k-2)<0,
所以

k<1
k2−2k−2>0,解得k<1−
3.
综上,所求k的范围为k<1−
3.