Question

設(shè)函數(shù)，已知a＜b＜c，且，曲線y=f（x）在x=1處取極值．
（Ⅰ）如果函數(shù)f（x）的遞增區(qū)間為[s，t]，求|s-t|的取值范圍；
（Ⅱ）如果當(dāng)x≥k（k是與a，b，c無關(guān)的常數(shù)）時(shí)，恒有f（x）+a＜0，求實(shí)數(shù)k的最小值．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）由題設(shè)先求出f′（x）=ax²+2bx+c，再由f′（1）=a+2b+c=0，a＜b＜c，推導(dǎo)出判別式△=4b²-4ac≥0，由此利用題設(shè)條件，結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系，能夠得到|s-t|的取值范圍．
（Ⅱ）由f′（x）+a＜0，a＜0，得．設(shè)，由題意，函數(shù)y=對(duì)于恒成立．由此能求出k的最小值．
解答：解：（Ⅰ）∵f′（x）=ax²+2bx+c，
∴f′（1）=a+2b+c=0又a＜b＜c，
得4a＜a+2b+c＜4c，即4a＜0＜4c，
故a＜0，c＞0．
則判別式△=4b²-4ac≥0，
∴方程f′（x）=ax²+2bx+c=0（*）有兩個(gè)不等實(shí)根，
設(shè)為x₁，x₂，又由f′（1）=a+2b+c=0知，x₁=1為方程（*）的一個(gè)實(shí)根，
又由根與系數(shù)的關(guān)系得，．（3分）
當(dāng)x＜x₂或x＞x₁時(shí)，f′（x）＜0，當(dāng)x₂＜x＜x₁時(shí)，f′（x）＞0，
故函數(shù)f（x）的遞增函數(shù)區(qū)間為[x₂，x₁]，
由題設(shè)知[x₂，x₁]=[s，t]，
因此，（6分）
由（1）知，得|s-t|的取值范圍為[2，4）． （8分）
（Ⅱ）由f′（x）+a＜0，即ax²+2bx+a+c＜0，即ax²+2bx-2b＜0．
因a＜0，得，整理得． （9分）
設(shè)，它可以看作是關(guān)于的一次函數(shù)．
由題意，函數(shù)y=對(duì)于恒成立．
故，即，得或．（11分）
由題意，故．
因此k的最小值為．（13分）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值的應(yīng)用，考查運(yùn)算求解能力，推理論證能力；考查化歸與轉(zhuǎn)化思想．綜合性強(qiáng)，難度大，有一定的探索性，對(duì)數(shù)學(xué)思維能力要求較高，是高考的重點(diǎn)．解題時(shí)要認(rèn)真審題，仔細(xì)解答．