(2014•滨州二模)已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数f

(2014•滨州二模)已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数f(x)在R上有三个零点,且1是其中一个零点.
(Ⅰ)求b的值;
(Ⅱ)求f(2)的取值范围;
(Ⅲ)设g(x)=x-1,且f(x)>g(x)的解集为(-∞,1),求实数a的取值范围.
bird2007 1年前 已收到1个回答 举报

ouyam 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据题意f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,则当x=0时,f(x)取到极小值,求出函数的导数代入函数的倒数即可求出b的值
(Ⅱ)由(1)知,f(x)=-x3+ax2+c,根据1是函数f(x)的一个零点,求出ac的关系,根据导数求出导数的两根,再根据f(x)在(0,1)上是增函数,且函数f(x)在R上有三个零点,求出a的取值范围
(Ⅲ)点(1,0)是函数f(x)和函数g(x)的图象的一个交点,结合函数f(x)和函数g(x)的图象及其增减特征可知,当且仅当函数f(x)和函数g(x)的图象只有一个交点(1,0)时,f(x)>g(x)的解集为(-∞,1).

(Ⅰ)∵f(x)=-x3+ax2+bx+c,∴f′(x)=-3x2+2ax+b、(1分)
∵f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,
∴当x=0时,f(x)取到极小值,即f′(0)=0、∴b=0、(3分)
(Ⅱ)由(1)知,f(x)=-x3+ax2+c,
∵1是函数f(x)的一个零点,即f(1)=0,∴c=1-a、(5分)
∵f′(x)=-3x2+2ax=0的两个根分别为x1=0,x2=[2a/3],
∵f(x)在(0,1)上是增函数,且函数f(x)在R上有三个零点,
∴x2=[2a/3]>1,即a>
3
2、(7分)
∴f(2)=-8+4a+(1-a)=3a-7>−
5
2、
故f(2)的取值范围为(-[5/2],+∞)、(9分)
(Ⅲ)解法1:由(Ⅱ)知f(x)=-x3+ax2+1-a,且a>[3/2]、
∵1是函数f(x)的一个零点,∴f(1)=0,
∵g(x)=x-1,∴g(1)=0,
∴点(1,0)是函数f(x)和函数g(x)的图象的一个交点、(10分)
结合函数f(x)和函数g(x)的图象及其增减特征可知,当且仅当函数f(x)和函数g(x)的图象只有一个交点(1,0)时,f(x)>g(x)的解集为(-∞,1)、
即方程组

y=x−1
y=−x3+ax2+1−a(1)只有一个解

x=1
y=0、(11分)
由-x3+ax2+1-a=x-1,得(x3-1)-a(x2-1)+(x-1)=0、
即(x-1)(x2+x+1)-a(x-1)(x+1)+(x-1)=0、
即(x-1)[x2+(1-a)x+(2-a)]=0、
∴x=1或x2+(1-a)x+(2-a)=0、(12分)
由方程x2+(1-a)x+(2-a)=0,(2)
得△=(1-a)2-4(2-a)=a2+2a-7、∵a>[3/2],
当△<0,即a2+2a-7<0,解得
3
2<a<2

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.

考点点评: 该题考查函数的求导,根据函数的零点求出a的取值范围,利用判别式求方程的解,

1年前

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