数学导数题,要详解!已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?存在请求出k和m,不存在请说明理由

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 10:47:03
数学导数题,要详解!已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?存在请求出k和m,不存在请说明理由

数学导数题,要详解!已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?存在请求出k和m,不存在请说明理由
数学导数题,要详解!
已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?存在请求出k和m,不存在请说明理由

数学导数题,要详解!已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?存在请求出k和m,不存在请说明理由
步骤如下:

证明f(x)>=g(x) (x>0).
显然,f(x)与g(x)有交点:x=1,    f(1)=g(1)=0.

求f(x)或g(x)在x=1处的导数,为1.

求过(1,0)且斜率为1的直线,得:y=x-1.

k=1,m=-1满足条件.

已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?
存在请求出k和m,不存在请说明理由
这种问题最好是数形结合的办法求解。
先研究f(x)=x³-2x+1的图像。
令f '(x)=3x²-2=0,得驻点x₁=-√(2/3);x₂=√(2...

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已知f(x)=x³-2x+1,g(x)=ln x,问是否存在实数k和m,使得当x>0时,f(x)≥kx+m且g(x)≤kx+m?
存在请求出k和m,不存在请说明理由
这种问题最好是数形结合的办法求解。
先研究f(x)=x³-2x+1的图像。
令f '(x)=3x²-2=0,得驻点x₁=-√(2/3);x₂=√(2/3);x₁是极大点(因为只考虑x>0,故不用管它);x₂是极
小点。f(0)=1;minf(x)=f(√(2/3))=(2/3)^(3/2)-2√(2/3)+1=0.54433-1.6330+1=-0.08867;f(1)=0;
f(2)=8-4+1=5;f(3)=27-6+1=22.(注:√(2/3)=0.8165)。
将点(0,1);(0.8165,-008867);(1,0);(2,5);(3,22)标在坐标上,然后连成光滑的曲线。
g(x)=lnx是对数曲线,很好画。f(x)与g(x)在点(1,0)处相切。下面我们求这条公切线。
令f '(x)=g'(x),得3x²-2=1/x;显然x=1是此方程的一个解。即当x=1时f '(1)=g'(1)=1;于是它们过(1,0)
的公切线方程为y=x-1;画出此切线,就会发现:曲线f(x)=x³-2x+1全部都在此切线的上方;而曲线
g(x)=lnx全部都在此切线的下方。因此y=x-1就是所要求的直线y=kx+m,故k=1,m=-1为所求。
也就是当x>0时不等式f(x)≥x-1≥g(x)恒成立。(我的画图软件坏了,请你自己画图。)

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