解答题已知函数f(x)=a2x3-ax2+,g(x)=-ax+1,其中a>0.
(1)若函数f(x)的图象与函数g(x)的图象有公共点,且在公共点处有相同的切线,试求实数a的值;
(2)在区间(0,]上至少存在一个实数x0,使f(x0)>g(x0)成立,试求实数a的取值范围.
网友回答
解:(1)设函数f(x)的图象与函数g(x)的图象的公共点为M(x0,y0),
由题意得:,即.
由①得a(ax02-2x0+1)=0,
∵a>0,且x0≠0,
∴a=.③
由②得a2x03-ax02+ax0-=0.④
把③代入④,得-+?x0-=0,
化简得x02-2x0+1=0,解得x0=1.
当x0=1时,a==1,
于是,所求实数a的值为1.
(2)设F(x)=f(x)-g(x)=a2x3-ax2+ax-(x∈(0,]),
对F(x)求导,得F′(x)=a2x2-2ax+a=a2x2+a(1-2x)>0(a>0),
∴F(x)在(0,]上为增函数,则F(x)max=F().
依题意,只需F(x)max>0,即a2×-a×+a×->0,
∴a2+6a-8>0,解得a>-3+或a<-3-(舍去).
于是,所求实数a的取值范围是(-3+,+∞).解析分析:(1)分别求出f(x)和g(x)的导函数,设出两函数图象的公共点M的坐标,由两函数图象在公共点处有相同的切线,把M的横坐标代入两导函数中求出的导函数值相等得到一个关系式,记作①,把M的横坐标代入两函数解析式中得到的函数值相等,记作②,把①化简后解出a等于一个关系式,记作③,把②化简后,记作④,把③代入④消去a得到关于点M横坐标的方程,求出方程的解即可得到点M横坐标的值,把横坐标的值代入③即可求出a的值;(2)设F(x)=f(x)-g(x),求出导函数,由x的范围得到导函数值大雨0,即F(x)为增函数,根据闭区间x的范围,求出F(x)的最大值,根据最大值大于0列出关于a的不等式,求出不等式的解集即可得到a的取值范围.点评:此题考查学生会利用导数求曲线上过某点切线方程的斜率,会利用导函数的正负判断函数的单调性,会利用导数求闭区间上函数的最大值,是一道中档题.