解答题已知函数f(x)=-x3+ax2-4(a∈R).(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象在

发布时间:2020-07-09 04:01:54

解答题已知函数f(x)=-x3+ax2-4(a∈R).
(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为,求f(x)在[-1,1]上的最小值;
(Ⅱ)若存在x0∈(0,+∞),使f(x0)>0,求a的取值范围.

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解:(I)∵f'(x)=-3x2+2ax(1分),由已知f′(x)=tan=1,即-3+2a=1(2分),∴a=2(3分);?…(3分)
此时,知f(x)=-x3+2x2-4(4分),f′(x)=-3x2+4x=-3x(x-)(5分),x∈[-1,1]时,如下表:
….(6分)
∴x∈[-1,1]时,f(x)最小值为f(0)=-4,…(7分)
(II)∵f′(x)=-3x(x-),(1)若a≤0,
当x>0时,f′(x)<0,从而f(x)在(0,+∞)上是减函数,
又f(0)=-4,则当x>0时,f(x)<-4.
∴当a≤0时,不存在x0>0使f(x0)>0(11分);
(2)若a>0时,当0<x<时,f′(x)>0.当x>时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,]上单增,在[,+∞)单减;∴x∈(0,+∞)时,f(x)max=f( )=-4(12分),
由已知,必须-4>0
∴a3>27,a>3?…(13分)
综上,a的取值范围是(3,+∞).解析分析:(I)先求出函数f(x)的导函数,然后根据函数f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率等于1,建立关于a的方程,解出a,再求出f′(x)=0,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,得到函数的单调性,进而来确定极值点,通过比较极值与端点的大小从而确定出最值.(II)存在x0∈(0,+∞),使f(x0)>0,即f(x)在(0,+∞)上的最大值大于0,故先求导,然后分a>0和a≤0两种情况分别讨论f(x)在(0,+∞)上的最大值情况即可.点评:本题考查了导数的运算,导数的几何意义,利用导数求函数的最值等知识点,涉及了分类讨论的数学思想,综合性较强,难度较大.
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