已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+a2(a>0)的单调递减区间是(1,2),且满足f(0)=1.?
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)对任意m∈(0,2],关于x的不等式在x∈(-∞,1]上恒成立,求实数t的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)由已知得,f′(x)=3ax2+2bx+c,
∵函数f(x)=ax3+bx2+cx+a2的单调递减区间是(1,2),
∴f′(x)<0的解是1<x<2,
∴f′(x)=3ax2+2bx+c=0的两个根分别是1和2,且a>0
从f(0)=a2=1且?a>0可得a=1
又得
∴
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,f′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2),
∴x∈(-∞,1]时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,1]上是增函数
对x∈(-∞,1],当x=1时,
要使在x∈(-∞,1]上恒成立,
即,
即对任意m∈(0,2]恒成立,
即对任意m∈(0,2]恒成立,
设,则t<h(m)min,令h′(m)=0,得m=1或m=-1
在m∈(0,2],h′(m)的符号与h(m)的单调情况如下表:
m(0,1)1(1,2)2h′(m)-0+0h(m)↘极小值↗极大值∴m=1时,,
∴
解析分析:(I)由题意可知f'(x)<0的解集为(1,2),即f'(x)=0的两个根为1和2,利用根与系数的关系建立等式,以及满足f(0)=1,建立方程组,解之即可求出函数f(x)的解析式.(II)(Ⅱ)由(Ⅰ)得,f′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2),利用导数研究它的单调性得出当x=1时,,要使在x∈(-∞,1]上恒成立,即,下面再利用导数研究函数f(x)的最大值,即可得出实数t的取值范围.
点评:本小题主要考查利用导数研究函数的单调性、函数在某点取得极值的条件、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查方程思想、化归与转化思想.属于基础题.