已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x(a∈R),f′(x)为f(x)的导数.
(1)当a=-3时,求y=f(x)的单调区间和极值;
(2)设,是否存在实数a,对于任意的x1∈[-1,1],存在x2∈[0,2],使得f′(x1)+2ax1=g(x2)成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)当a=-3时,f(x)=x3+4x2-3x,f'(x)=3x2+8x-3,
令f'(x)=0得:x1=-3、x2=
令f'(x)<0,可得-3<x<,令f'(x)>0,可得x<-3或x>,
所以f(x)在(-3,)单调递减,在(-∞,-3),(,+∞)单调递增???
所以f(x)极大=f(-3)=18,f(x)极小=f()=-;
(2)在[0,2],是增函数,故对于x2∈[0,2],g(x2)∈[-,6].
设h(x1)=f′(x1)+2ax1=3+2x1-a(a+2),x1∈[-1,1],∴h'(x1)=6x1+2,
由h'(x1)=0,得x1=
要使对于任意的x1∈[-1,1],存在x2∈[0,2]使得h(x1)=g(x2)成立,只需在[-1,1]上,-≤h(x1)≤6,
在(-1,-)上h′(x1)<0,在(-,1)上h′(x1)>0,
∴x1=-时,h(x1)有极小值h(-)=--a2-2a,
∵h(-1)=1-a2-2a,h(1)=5-a2-2a,
∵在[-1,1]上,h(x1)只有一个极小值,
∴h(x1)的最小值为--a2-2a,
∴
解得-2≤a≤0.
解析分析:(1)求导函数,利用导数的正负,可得函数的单调区间,从而可得函数的极值;(2)确定函数g(x)的值域,设h(x1)=f′(x1)+2ax1,要使对于任意的x1∈[-1,1],存在x2∈[0,2]使得h(x1)=g(x2)成立,只需在[-1,1]上,-≤h(x1)≤6,由此可求a的取值范围.
点评:本题考查函数的单调区间和极值的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,考查学生的计算能力,属于中档题.