解答题已知函数f(x)=ax3+x2-ax,其中常数a∈R,x∈R.(1)若函数f(x

发布时间:2020-07-09 04:06:27

解答题已知函数f(x)=ax3+x2-ax,其中常数a∈R,x∈R.
(1)若函数f(x)在区间(1,2)上不是单调函数,试求a的取值范围;
(2)如果存在a∈(-∞,-1],使函数h(x)=f(x)+f′(x),x∈[-1,b](b>-1),在x=-1处取得最小值,试求b的最大值.

网友回答

解:(1)由f′(x)=3ax2+2x-a=0,
得,
令,
则,
所以在区间(1,2)上递增,其值域为,
所以a的范围是.
(2)h(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a,
据题知,h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立,
即:(x+1)(ax2+(2a+1)x+(1-3a))≥0…①
当x=-1时,不等式①成立;
当-1<x≤b时,不等式①可化为ax2+(2a+1)x+(1-3a)≥0…②
令?(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a),
由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线,
故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得.
又?(-1)=-4a>0,故不等式②成立的充要条件是?(b)≥0,
整理得:在a∈(-∞,-1]上有解,
所以,
解得,
所以b的最大值为.解析分析:(1)由f′(x)=3ax2+2x-a=0,得.令,则,由此能求出a的范围.(2)由h(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a,知h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立,令?(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a),由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线,故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得.由此能求出b的最大值.点评:本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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