已知函数f(x)=x 3 -3ax(a∈R),g(x)=lnx.

1个回答

  • (1)当a=1时,y=g(x)-f(x)=lnx-x 3+3x,

    当x=1时,y=ln1-1 3+3×1=2.

    y ′ =

    1

    x -3 x 2 +3 ,y| x=1=1.

    所以切线方程为y-2=x-1,即x-y+1=0;

    (2)∵在区间[1,2]上f(x)的图象恒在g(x)图象的上方,

    ∴x 3-3ax≥lnx在[1,2]上恒成立,得 3a≤ x 2 -

    lnx

    x 在[1,2]上恒成立.

    设g(x)= x 2 -

    lnx

    x ,则 g ′ (x)=2x-

    1-lnx

    x 2 =

    2 x 3 +lnx-1

    x 2 ,

    ∵2x 3-1≥0,lnx≥0,∴g(x)≥0,∴g(x) min=g(1)=1,

    ∴ a≤

    1

    3 ;

    (3)因h(x)=|f(x)|=|x 3-3ax|在[-1,1]上是偶函数,故只要求在[0,1]上的最大值.

    ①当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在[0,1]上单调递增且f(0)=0,

    ∴h(x)=f(x),F(a)=f(1)=1-3a.

    ②当a>0时, f ′ (x)=3 x 2 -3a=3(x+

    a )(x-

    a ) ,

    (ⅰ)当

    a ≥1 ,即a≥1时,h(x)=|f(x)|=-f(x),

    -f(x)在[0,1]上单调递增,此时F(a)=-f(1)=3a-1

    (ⅱ)当 0<

    a <1 ,即0<a<1时,f(x)在[0,

    a ]上单调递减,在 [

    a ,1] 单调递增;

    1°当f(1)=1-3a≤0,即

    1

    3 ≤a<1 时,

    h(x)=|f(x)|=-f(x),-f(x)在[0,

    a ]上单调递增,在 [

    a ,1] 单调递减, F(a)=-f(

    a )=2a

    a ;

    2°当f(1)=1-3a>0,即 0<a<

    1

    3 时,

    (ⅰ)当 -f(

    a )≤f(1)=1-3a ,即0<a ≤

    1

    4 时,F(a)=f(1)=1-3a.

    (ⅱ)当 -f(

    a )>f(1)=1-3a ,即

    1

    4 <a<

    1

    3 时, F(a)=-f(

    a )=2a

    a .

    综上 F(x)=

    1-3a,(a≤

    1

    4 )

    2a

    a ,(

    1

    4 <a<1)

    3a-1,(a≥1) .