课时作业18导数与函数的零点问题1.设a为实数,函数f(x)=-x3+3x+a
(1)求f(x)的极值;(2)是否存在实数a,使得方程f(x)=0恰好有两个实数根
若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.解:(1)f′(x)=-3x2+3,令f′(x)=0,得x=-1或x=1
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)0,解得x>1或x0,即a>1时,则当01时,f(x)极小值=1+ln(a-1).(2)证明:令F(x)=f(x)-g(x)=lnx+-=(x>0),当-1≤a≤1时,要证f(x)>g(x),即证F(x)>0,即证xlnx-asinx+1>0
证法1:要证xlnx-asinx+1>0,即证xlnx>asinx-1
①当0h(0)=0,即x>sinx
所以ax-1>asinx-1,(*)令q(x)=xlnx-x+1,q′(x)=lnx,令x∈(0,1)时,q′(x)0,q(x)在(1,+∞)上单调递增,故q(x)≥q(1)=0,即xlnx≥x-1,当且仅当x=1时,取等号.又因为0asinx-1,所以当0asinx-1
②当a=0时,即证xlnx>-1,令m(x)=xlnx,m′(x)=lnx+1,m(x)在上单调递减,在上单调递增,故m(x)min=m=->-1,故xlnx>-1
③当-1≤aasinx-1;当x∈(1,+∞)时,asinx-1≤0,由②知m(x)=xlnx>m(1)=0,故xlnx>asinx-1
所以当x∈(0,+∞)时,xlnx>asinx-1
综上①②③可知,当-1≤a≤1时,f(x)>g(x).证法2:当-1≤a≤1时,证明xlnx-asinx+1>0,①当x>1时,易知xlnx>0,asinx-1≤0,故xlnx-asinx+1>0;②当x=1时,0-asin1+1>0显然成立,故xlnx-asi