解答题已知函数f(x)=x3+3ax-1,a为实常数.
(1)a在什么范围内时,y=f(x)与y=3只有一个公共点?
(2)若上有最小值2,求a的值.
网友回答
解:(1)f′(x)=3x2+3a=3(x2+a).
①当a≥0时,f′(x)≥0,所以f(x)在R上单调增,此时y=f(x)与y=3只有一个公共点;
②当时,.由f'(x)=0,得.
在x∈R上列表:
x(-∞,-)-(-,)(,+∞)f′(x)+0─0+f(x)↗极大值↘极小值↗因为y=f(x)与y=3只有一个公共点,所以f(x)极大值<3或f(x)极小值>3.
所以,得.
综上,a>-1,y=f(x)与y=3只有一个公共点.
(2).
由?(-x)=?(x),可知?(x)为偶函数,则原题即为?(x)在(0,2]上有最小值2.
设(x∈(0,2]),则.
①a<0时,g′(x)>0,所以g(x)在(0,2]上单调增,所以.
因为?(x)在(0,2]上有最小值2,所以,所以.
②a=0时,?(x)=x,无最小值,不合题意.
③a>0时,?(x)=g(x),.
(I)时,g′(x)<0,所以g(x)在(0,2]上单调减,所以,
此时?(x)在(0,2]上的最小值为,不合.
(II)时,由g'(x)=0,得.
在x∈(0,2]上列表:
x(0,)(,2)2g′(x)─0+g(x)↘极小值↗2+∴.
综上,a的值为.解析分析:(1)要使函数f(x)=x3-3a2x+1的图象与直线y=3只有一个公共点,只需利用函数的最大值或最小值与3进行比较,先求出函数f(x)的导数,由于实数a的值不确定,故要分类讨论.(2)根据题意,由?(-x)=?(x),可知?(x)为偶函数,则原题即为?(x)在(0,2]上有最小值2.对a值分三种情况讨论,分别求导,判断单调性,求出最小值,令其等于2,可以解得a的值,分析取舍可得