Question

設(shè)函數(shù)f（x）=x³-mx²+（m²-4）x，x∈R．
（1）當(dāng)m=3時(shí)，求曲線y=f（x）在點(diǎn)（2，f（2））處的切線方程；
（2）已知關(guān)于x的方程f（x）=0有三個(gè)互不相等的實(shí)根0，α，β（α＜β），求實(shí)數(shù)m的取值范圍；
（3）在（2）條件下，若對(duì)任意的x∈[α，β]，都有f（x）≥-恒成立，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵函數(shù)f（x）=．
∴f′（x）=x²-2mx+m²-4
當(dāng)m=3時(shí)，f′（2）=-3，f（2）=
所以所求的直線方程為9x+3y-20=0．
（2）∵函數(shù)f（x）==x[]
若關(guān)于x的方程f（x）=0有三個(gè)互不相等的實(shí)根0，α，β
則△=m²-＞0，
解得：-4＜0＜4
故滿足條件的實(shí)數(shù)m的取值范圍為（-4，4）

（3）∵f'（x）=x²-2mx+m²-4=[x-（m-2）][x-（m+2）]，
f（x）在（-∞，m-2）上遞增，在（m-2，m+2）遞減，在（m+2，+∞）遞增，
f（x）_極大值=f（m-2）=（m-2）³-m（m-2）²+（m²-4）（m-2）＞0，
f（x）_極小值=f（m+2）=（m+2）³-m（m+2）²+（m²-4）（m+2）＜0，
得-4＜m0且m²-4≠0，得-4＜m＜4，m≠±2．
若m+2＜0，即m∈（-4，-2），當(dāng)x∈[α，β]時(shí)，f（x）_min=0，
∴當(dāng)m∈（-4，-2）時(shí)，f（x）≥-恒成立．
若m-2＜0＜m+2，即m∈（-2，2）要使當(dāng)x∈[α，β]時(shí)，f（x）≥-恒成立，即f（x）_min=f（m+2）≥-．
f（m+2）=（m+2）³-m（m+2）²+（m²-4）（m+2）≥-，得m（m²-12）≥0
∵m∈（-2，2）∴m²-12＜0，∴m≤0，∴當(dāng)-2＜m≤0時(shí)，f（x）≥-恒成立．
若0＜m-2，即m∈（2，4），要使當(dāng)x∈[α，β]時(shí)，f（x）≥-恒成立，
即f（x）_min=f（m+2）≥-，f（m+2）=（m+2）³-m（m+2）²+（m²-4）（m+2）≥-
得m（m²-12）≥0∵m∈（2，4）
∴2≤m＜4
綜上得：m的取值范圍是（-4，-2）．
分析：（1）根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出函數(shù)f（x）在x=2處的導(dǎo)數(shù)，從而求出切線的斜率，再用點(diǎn)斜式寫出切線方程，化成一般式即可；
（2）由題意，等價(jià)于方程x²-mx+（m²-4）=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，從而其判別式大于0，可以求出實(shí)數(shù)m的取值范圍；
（3）恒成立問題轉(zhuǎn)化為區(qū)間最小值≥-即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義及恒成立問題的處理策略，解題時(shí)，弄清題意，合理運(yùn)用恒成立問題的處理策略是關(guān)鍵