(1)求f(x)的极值;
(2)设0<a≤1,记f(x)在(0,a]上的最大值为F(a),求函数
的最小值;(3)设函数g(x)=lnx-2x2+4x+t(t为常数),若使g(x)≤x+m≤f(x)在(0,+∞)上恒成立的实数m有且只有一个,求实数m和t的值.在线课程解:(1)f′(x)=(x-1)2+2x(x-1)=3x2-4x+1=(3x-1)(x-1),x>0.令f′(x)=0,得x=
或x=1,f(x),f′(x)随x的变化情况如下表
∴当x=
时,有极大值f(
)=
,当x=1时,有极小值f(1)=0.(2)由(1)知:f(x)在(0,
],[1,+∞)上是增函数,在[
,1]上是减函数,①0<a≤
时,F(a)=a(a-1)2,G(a)=(a-1)2≥
特别的,当a=
时,有G(a)=
,②当
<a≤1时,F(a)=f(
)=
,G(a)=
≥
特别的,当a=1时,有G(a)=
,由①②知,当0<a≤1时,函数
的最小值为
.(3)由已知得h1(x)=x+m-g(x)=2x2-3x-lnx+m-t≥0在(0,+∞)上恒成立,
∵
,∴x∈(0,1)时,h′1(x)<0,x∈(1,+∞)时,h1(x)>0
∴x=1时,h′1(x)取极小值,也是最小值,
∴当h1(1)=m-t-1≥0,m≥t+1时,h1(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
同样,h2(x)=f(x)-x-m=x3-2x2-m≥0在(0,+∞)上恒成立,
∵h′2(x)=3x(x-
),∴x∈(0,
)时,h′2(x)<0,x∈(
,+∞),h′2(x)>0,∴x=
时,h2(x)取极小值,也是最小值,∴
=-
-m≥0,m≤-
时,h2(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,∴t+1≤m≤-
,∵实数m有且只有一个,∴m=-
,t=
.分析:(1)求导,令f′(x)=0得x=
或x=1,令f′(x)>0,令f′(x)<0得f(x)的单调性,确定函数f(x)的极值.(2)由(1)知f(x)的单调性,以极值点为界,把a分成两类讨论,在两类分别求出F(a),求G(a),求G(a)最小值,两个最小值最小者,即为所求.
(3)把连等式分成两个不等式x+m-g(x)≥0和f(x)-x-m≥0在(0,+∞)上恒成立的问题,把不等式的左边看作一个函数,利用导数求最小值,两个范围求交集再由实数m有且只有一个,可求m,进而求t.
点评:本题了考查导数与极值的关系,若f(a)=0:a的左侧f'(x)>0,a的右侧f'(x)<0则a是极大值点;a的左侧f'(x)<0,a的右侧f'(x)>0则a是极小值点;求F(a)时,要分类讨论,在求参数的范围时,经过两次转化为求函数的最值,使问题得以解决.