整理得:,即8k2≥3.
∴或.
【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,体现了“整体运算”思想方法和“设而不求”的解题思想方法,考查运算能力,是难题.
20.(14分)(2016•天津)设函数f(x)=(x﹣1)3﹣ax﹣b,x∈R,其中a,b∈R.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=3;
(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.
【分析】(1)求出f(x)的导数,讨论a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在R上递增;当a>0时,由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间;
(2)f′(x0)=0,可得3(x0﹣1)2=a,分别计算f(x0),f(3﹣2x0),化简整理即可得证;
(3)要证g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于,即证在[0,2]上存在x1,x2,使得g(x1)﹣g(x2)≥.讨论当a≥3时,当0<a<3时,运用单调性和极值,化简整理即可得证.
【解答】解:(1)函数f(x)=(x﹣1)3﹣ax﹣b的导数为
f′(x)=3(x﹣1)2﹣a,
当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在R上递增;
当a>0时,当x>1+或x<1﹣时,f′(x)>0,
当1﹣<x<1+,f′(x)<0,
可得f(x)的增区间为(﹣∞,1﹣),(1+,+∞),减区间为(1﹣,1+);
(2)证明:f′(x0)=0,可得3(x0﹣1)2=a,
由f(x0)=(x0﹣1)3﹣3x0(x0﹣1)2﹣b=(x0﹣1)2(﹣2x0﹣1)﹣b,
f(3﹣2x0)=(2﹣2x0)3﹣3(3﹣2x0)(x0﹣1)2﹣b
=(x0﹣1)2(8﹣8x0﹣9+6x0)﹣b=(x0﹣1)2(﹣2x0﹣1)﹣b,
即为f(3﹣2x0)=f(x0)=f(x1),
即有3﹣2x0=x1,即为x1+2x0=3;
(3)证明:要证g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于,
即证在[0,2]上存在x1,x2,使得g(x1)﹣g(x2)≥.
当a≥3时,f(x)在[0,2]递减,f(2)=1﹣2a﹣b,f(0)=﹣1﹣b,
f(0)﹣f(2)=2a﹣2≥4>,递减,成立;
当0<a<3时,f(1﹣)=(﹣)3﹣a(1﹣)﹣b=﹣﹣a+a﹣b
=﹣a﹣b,
f(1+)=()3﹣a(1+)﹣b=﹣a﹣a﹣b
=﹣﹣a﹣b,
f(2)=1﹣2a﹣b,f(0)=﹣1﹣b,
f(2)﹣f(0)=2﹣2a,
若0<a≤时,f(2)﹣f(0)=2﹣2a≥成立;
若a>时,f(1﹣)﹣f(1+)=>成立.
综上可得,g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.
【点评】本题考查导数的运用:求单调区间和最值,考查不等式的证明,注意运用分类讨论的思想方法和转化思想,考查分析法的证明,以及化简整理的运算能力,属于难题.