解答题已知函数f(x)=x3+ax2-a2x+2,a∈R.
(1)若a<0时,试求函数y=f(x)的单调递减区间;
(2)若a=0,且曲线y=f(x)在点A、B(A、B不重合)处切线的交点位于直线x=2上,证明:A、B?两点的横坐标之和小于4;
(3)如果对于一切x1、x2、x3∈[0,1],总存在以f(x1)、f(x2)、f(x3)为三边长的三角形,试求正实数a的取值范围.
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(1)解:f'(x)=3x2+2ax-a2=3(x+a)(x-)
?令f'(x)<0,∵a<0,∴
∴函数单调递减区间[,-a];
(2)证明:当a=0时,f(x)=x3+2
设在点A(x1,x13+2)、B(x2,x23+2)处切线的交点位于直线x=2上一点P(2,t),
∵y′=3x2,∴在点A处的切线斜率为k=
∴在A处的切线方程为y-(x13+2)=((x-x1)
∵切线过点P,∴t-(x13+2)=((2-x1)
∴①
同理②
①-②可得
∵x1≠x2,∴
∵x1≠x2,∴
∴
∴0<x1+x2<4
∴A、B?两点的横坐标之和小于4;
(3)解:由题设知,f(0)<f(1)+f(1),即2<2(-a2+a+3),∴-1<a<2
∵a>0,∴0<a<2
∵
∴x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增
∴当x=时,f(x)有最小值f()=-
∴f()=->0①,f(0)<2(-)②,f(1)<2(-)③,
由①得a<;由②得,∵0<a<2,∴
不等式③化为<0
令g(a)=,则g′(a)=,∴g(a)为增函数
∵g(2)=-<0,∴当时,g(a)<0恒成立,即③成立
∴正实数a的取值范围为.解析分析:(1)求导函数,令f'(x)<0,结合a<0,可得函数单调递减区间;(2)设在点A(x1,x13+2)、B(x2,x23+2)处切线的交点位于直线x=2上一点P(2,t),求出切线方程,代入点P的坐标,两方程相减,借助于基本不等式,即可证得A、B?两点的横坐标之和小于4;(3)先确定0<a<2,再求导函数,确定函数的单调性与最小值,进而可确定正实数a的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查导数的几何意义,考查存在性问题的研究,正确求导是关键.