已知函数f(x)=x3-ax2-3x(a∈R).

已知函数f(x)=x3-ax2-3x(a∈R).
(Ⅰ)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若x=−
1
3
是函数f(x)的极值点,求函数f(x)在区间[1,a]上的最大值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,是否存在实数b,使得函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点?若存在,请求出b的取值范围;若不存在,试说明理由.
zh_baty 1年前 已收到2个回答 举报

datiancai 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)首先求出函数的导数,然后根据导数与函数单调性的关系进行计算,
(Ⅱ)首先利用函数的导数与极值的关系求出a的值,然后求出函数极值的大小并与端点函数值进行比较,进而求出函数的最大值,
(Ⅲ)可以先假设存在,然后再依据根的存在性定理进行判断.

(Ⅰ)由题意得f′(x)=3x2-2ax-3,
∵f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,
∴当x∈[1,+∞)时,恒有f′(x)≥0,
即3x2-2ax-3≥0在区间[1,+∞)上恒成立,
由△=4a2+36>0,
a
3≤1且f′(1)=-2a≥0,
解得a≤0,
(Ⅱ)依题意得f′(−
1
3)=0,
1
3+
2
3a−3=0,a=4,
∴f(x)=x3-4x2-3x,
令f′(x)=3x2-8x-3=0,
解得x1=−
1
3,x2=3,
而f(1)=−6,f(3)=−18,f(−
1
3)=−12,
故f(x)在区间[1,4]上的最大值是f(1)=-6.
(Ⅲ)若函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个不同的交点,
即方程x3-4x2-3x=bx恰有3个不等的实数根,
而x=0是方程x3-4x2-3x=bx的一个实数根,则
方程x2-4x-3-b=0有两个非零实数根,


△=16+4(b+3)>0
−3−b≠0,
即b>-7且b≠-3,
故满足条件的b存在,其取值范围是(-7,-3)∪(-3,+∞).

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 掌握并会熟练运用导数与函数单调性的关系,以及根的存在性定理,会运用导数解决函数的极值和最值问题.

1年前

9

garyzhaow 幼苗

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1年前

2
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