已知f(x)=ax3+3x2-x+1,a∈R.(Ⅰ)当a=-3时,求证:f(x)=在R上是减函数;(Ⅱ)如果对?x∈R不等式f′(x)≤4x恒成立,求实数a的取值范围

发布时间:2020-07-31 04:44:53

已知f(x)=ax3+3x2-x+1,a∈R.
(Ⅰ)当a=-3时,求证:f(x)=在R上是减函数;
(Ⅱ)如果对?x∈R不等式f′(x)≤4x恒成立,求实数a的取值范围.

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解:(Ⅰ)当a=-3时,f(x)=-3x3+3x2-x+1,
∵f′(x)=-9x2+6x-1=-(3x-1)2≤0,
∴f(x)在R上是减函数;
(Ⅱ)∵?x∈R不等式f′(x)≤4x恒成立,
即?x∈R不等式3ax2+6x-1≤4x恒成立,
∴?x∈R不等式3ax2+2x-1≤0恒成立,
当a≥0时,?x∈R,3ax2+2x-1≤0不恒成立,
当a<0时,?x∈R不等式3ax2+2x-1≤0恒成立,
即△=4+12a≤0,
∴a≤-.
解析分析:(Ⅰ)把a=-3代入函数解析式中确定出f(x)的解析式,求出f(x)的导函数,配方可知导函数恒小于等于0,进而得到f(x)在R上为减函数;(Ⅱ)求出f(x)的导函数,把求出的导函数代入到已知的不等式中,移项使不等式的右边为0,左边为一个二次函数,讨论a≥0时,不等式显然不恒成立;a<0时,不等式要恒成立,根的判别式△≤0列出关于a的不等式,求出不等式的解集即可得到实数a的取值范围.

点评:函数的增减性由导函数的正负来决定,即导函数大于0,函数为增函数;导函数小于0,函数为减函数.本题不等式恒成立时满足的条件是:二次函数y=3ax2+2x-1的图象开口向下且跟的判别式小于等于0.
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