(1)令函数f(x)=F[1,
]的图象为曲线C1求与直线4x+15y-3=0垂直的曲线C1的切线方程;(2)令函数g(x)=F[1,
]的图象为曲线C2,若存在实数b使得曲线C2在x0(x0∈(1,4))处有斜率为-8的切线,求实数a的取值范围;(3)当x,y∈N*,且x<y时,证明F(x,y)>F(y,x).在线课程解:(1)f(x)=F
=x3-3x,由
,得x3-3x>1.又
,由f′(x)=0,得x=
,∵x3-3x>1,∴x=
.又f(-
)=
,∴切点为(
).∴存在与直线4x+15y-3=0垂直的切线,其方程为
,即15x-4y+27=0.(2)g(x)=
=x3+ax2+bx+1.由
>0,得x3+ax2+bx>0,由g′(x)=3x2+2ax+b=-8,得b=-3x2-2ax-8,
x3+ax2+bx=x3+ax2+x(-3x2-2ax-8)=-2x3-ax2-8x>0在(1,4)上有解,
∴2x2+ax+8<0在(1,4)上有解,即a
在(1,4)上有解,∴a
(1<x<4),而-2x-
=-(2x+
)≤-2
=-8,当且仅当x=2时取等号,∴a<-8.故实数a的取值范围为(-∞,-8).
证明:(3)F(x,y)>F(y,x)?(1+x)y>(1+y)x?yln(1+x)>xln(1+y)?
,令h(x)=
,则
,当x≥2时,
,∴h′(x)<0,h(x)单调递减.
∴当2≤x<y时,h(x)>h(y),又当x=1且y=2时,h(1)=ln2
.故当x,y∈N*,且x<y时,h(x)>h(y),即F(x,y)>F(y,x).
分析:(1)由函数F(x,y)的定义可求得f(x),根据垂直关系可得切线斜率即f′(x)值,从而可求得切点坐标,求出切线方程.
(2)曲线C2在x0(x0∈(1,4))处存在斜率为-8的切线,即g′(x0)=-8有解,由已知消去b转化为关于a,x的不等式即可解得.
(3)F(x,y)>F(y,x)?(1+x)y>(1+y)x?yln(1+x)>xln(1+y)?
,构造函数h(x)=
,利用导数判断h(x)单调递减即可.点评:本题考查了导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性,运用所学知识解决新问题的能力.