(2014•高州市模拟)已知函数f(x)=3e|x|+a(e=2.71828…是自然对数的底数)的最小值为3.

(2014•高州市模拟)已知函数f(x)=3e|x|+a(e=2.71828…是自然对数的底数)的最小值为3.
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)已知b∈R且x<0,试解关于x的不等式 lnf(x)-ln3<x2+(2b-1)x-3b2
(Ⅲ)已知m∈Z且m>1.若存在实数t∈[-1,+∞),使得对任意的x∈[1,m],都有f(x+t)≤3ex,试求m的最大值.
307483646 1年前 已收到1个回答 举报

流放灵魂 幼苗

共回答了19个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(Ⅰ)由3e|x|的最小值为3,可得函数f(x)的最小值为3+a=3,由此求得a的值.
(Ⅱ)由f(x)=3e|x|,x<0,可得lnf(x)=-x+ln3.不等式化为-x<x2+(2b-1)x-3b2,即(x+3b)(x-b)>0.再分当b≥0时,和b<0时两种情况,分别求得不等式的解集.
(Ⅲ)由题意可得x+t≥0,f(x+t)≤3ex,等价于 t≤1+lnx-x.原命题等价转化为:存在实数t∈[-1,+∞),使得不等式t≤1+lnx-x对任意x∈[1,m]恒成立.再利用导数求得h(x)=1+lnx-x的最小值为h(x)min=h(m)=1+lnm-m,由此求得h(m)≥-1的最大整数m的值.

(Ⅰ)由于函数f(x)=3e|x|+a≥3e0+a=3+a (e=2.71828…是自然对数的底数),
且函数的最小值为3,
故有3+a=3,∴a=0.
(Ⅱ)由以上可得,f(x)=3e|x|
当x<0时,lnf(x)=ln(3e|x|)=ln3+|x|=-x+ln3.
故不等式 lnf(x)-ln3<x2+(2b-1)x-3b2 可化为-x<x2+(2b-1)x-3b2
即 x2+2bx-3b2>0,即(x+3b)(x-b)>0.
故当b≥0时,不等式的解集为{x|x<-3b }; b<0时,不等式的解集为{x|x<b}.
(Ⅲ)∵当t∈[-1,+∞)且x∈[1,m]时,x+t≥0,
∴f(x+t)≤3ex,等价于ex+t≤ex,等价于 t≤1+lnx-x.
∴原命题等价转化为:存在实数t∈[-1,+∞),使得不等式t≤1+lnx-x对任意x∈[1,m]恒成立.
令h(x)=1+lnx-x(x>0).
∵h′(x)=
1
x−1≤0,∴函数h(x)在(0,+∞)为减函数.
又∵x∈[1,m],∴h(x)min=h(m)=1+lnm-m.
∴要使得对x∈[1,m],t值恒存在,只须1+lnm-m≥-1.
∵h(3)=ln3−2=ln(
1
e•
3
e)>ln
1
e=−1,h(4)=ln4−3=ln(
1
e•
4
e2)<ln
1
e=−1,且函数h(x)在(0,+∞)为减函数,
∴满足条件的最大整数m的值为3.

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;指数函数的单调性与特殊点;指、对数不等式的解法.

考点点评: 本题主要考查指数不等式、对数不等式的解法,函数的恒成立问题,利用导数研究函数的单调性,体现了转化的数学思想,属于中档题.

1年前

9
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 2.201 s. - webmaster@yulucn.com