已知二次函数 h ( x )= ax 2 + bx + c ( c >0),其导函数 y = h ′( x )的图

1个回答

  • (1)由题知, h ′( x )=2 ax + b ,其图象为直线,且过 A (2,-1)、 B (0,3)两点,

    ∴,解得.

    ∴ h ( x )=- x 2+3 x + c .

    ∴ f ( x )=ln x -(- x 2+3 x + c )= x 2-3 x - c +ln x .

    ∴ f ′( x )=2 x -3+,

    ∴ f ′(1)=2-3+=0,

    所以函数 f ( x )在 x =1处的切线斜率为0.

    (2)由题意可知,函数 f ( x )的定义域为(0,+∞),

    由(1)知, f ′( x )=2 x -3+==.

    令 f ′( x )=0,得 x =或 x =1.

    当 x 变化时, f ( x )、 f ′( x )随 x 的变化情况如下表:

    x

    1

    (1,+∞)

    f ′( x )

    0

    0

    f ( x )

    极大值

    极小值

    ∴ f ( x )的单调递增区间为,(1,+∞).

    f ( x )的单调递减区间为.

    要使函数 f ( x )在区间上是单调函数,

    则,解得< m ≤.

    故实数 m 的取值范围是.

    (3)由题意可知,2 x -ln x > x 2-3 x - c +ln x 在 x ∈[1,4]上恒成立,

    即当 x ∈[1,4]时, c > x 2-5 x +2ln x 恒成立

    设 g ( x )= x 2-5 x +2ln x , x ∈[1,4],则 c > g ( x ) max.

    易知 g ′( x )=2 x -5+==.

    令 g ′( x )=0得, x =或 x =2.

    当 x ∈(1,2)时, g ′( x )<0,函数 g ( x )单调递减;当 x ∈(2,4)时, g ′( x )>0,函数 g ( x )单调递增.

    而 g (1)=1 2-5×1+2ln 1=-4, g (4)=4 2-5×4+2ln 4=-4+4ln 2,

    显然 g (1)< g (4),故函数 g ( x )在[1,4]上的最大值为 g (4)=-4+4ln 2,

    故 c >-4+4ln 2.

    ∴ c 的取值范围为(-4+4ln 2,+∞)