设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.

设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.
(1)若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为[π/4],求函数f(x)的单调区间;
(2)若存在x0∈(0,+∞),使f(x0)>0,求a的取值范围.
柳如是999 1年前 已收到1个回答 举报

丽港新珏 幼苗

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解题思路:(1)求出f(x)的导函数,把x=1代入导函数中求出的导函数值即为切线的斜率,然后再根据切线的倾斜角求出切线的斜率,两个斜率相等即可求出a的值,把a的值代入导函数确定出导函数,令导函数大于0,求出x的取值范围即为函数的递增区间,令导函数小于0求出x的范围即为函数的递减区间;
(2)求出f(x)的导函数,当a小于等于0时,由x大于0,得到导函数小于0,即函数在(0,+∞)上为减函数,又x=0时f(x)的值为-4且当x大于0时,f(x)小于-4,所以当a小于等于0时,不存在x0>0,使f(x0)>0;当a大于0时,分区间讨论导函数的正负得到函数的单调区间,根据函数的增减性得到f(x)的最大值,让最大值大于0,列出关于a的不等式,求出不等式的解集即可得到a的取值范围,综上,得到满足题意的z的取值范围.

(1)f′(x)=-3x2+2ax.根据题意f′(1)=tan[π/4]=1,
∴-3+2a=1,即a=2.∴f′(x)=-3x2+4x=-3x(x−
4
3).
当f′(x)>0,得x(x−
4
3)<0,即0<x<[4/3];当f′(x)<0,得x(x−
4
3)>0,即x<0或x>[4/3].
∴f′(x)的单调递增区间是(0,
4
3),单调递减区间是(-∞,0)∪(
4
3,+∞);
(2)f′(x)=-3x(x−
2a
3).
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;
②当a>0,则当0<x<[2a/3]时,f′(x)>0,当x>[2a/3]时,f′(x)<0.
从而f(x)在(0,
2a
3)上单调递增,在(
2a
3,+∞)上单调递减.
∴当x∈(0,+∞)时,f(x)max=f(
2a
3)=-
8a3
27+
4a3
9-4=
4a3
27-4.
据题意,
4a3
27-4>0,即a3>27,∴a>3.
故a的取值范围是(3,+∞).

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 此题考查学生利用导数求曲线上过某点切线方程的斜率,会利用导数研究函数的单调性,是一道中档题.

1年前

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