已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).

已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).
(1)若f(x)在[0,2]上是增函数,x=2是方程f(x)=0的一个实根,求证:f(1)≤-2;
(2)若f(x)的图象上任意不同两点的连线斜率小于1,求实数的取值范围.
mahruba 1年前 已收到1个回答 举报

郭大建 幼苗

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解题思路:(1)由题意可知f'(x)=-3x2+2ax≥0在[0,2]上恒成立,2a≥3x恒成立,由3x的最大值等于6,可得2a≥6,由f(2)=0得b=8-4a,故f(1)=7-3a≤-2成立.
(2)设P(x,f(x)),Q(y,f(y))是f(x)图象上的两个不同点,则
f(x)−f(y)
x−y
<1
,即x2+(y-a)x+(y2-ay+1)>0 恒成立.由△<0 得到 3y2-2ay-a2+4>0恒成立,故此式的判别式△′<0,解不等式求得a的范围.

(1)f'(x)=-3x2+2ax,由题可知f'(x)=-3x2+2ax≥0在[0,2]上恒成立.
由f'(x)=-3x2+2ax≥0 得,2ax≥3x2,当x=0时此式显然成立,a∈R;
当x∈(0,2]时,有2a≥3x恒成立,易见应当有2a≥6,∴a≥3,
可见,f'(x)=-3x2+2ax≥0在[0,2]上恒成立,须有a≥3.又f(2)=0,∴b=8-4a,
故 f(1)=a+b-1=7-3a≤-2.
(2)设P(x,f(x)),Q(y,f(y))是f(x)图象上的两个不同点,则
f(x)−f(y)
x−y<1,

(−x3+ax2+b)−(−y3+ay2+b)
x−y<1,∴-(x2+y2+xy)+a(x+y)<1,
∴x2+(y-a)x+(y2-ay+1)>0 恒成立,从而△<0,∴3y2-2ay-a2+4>0,
从而此式的判别式△′<0,∴a2<3,∴a∈(−
3,
3).

点评:
本题考点: 函数与方程的综合运用;利用导数研究函数的单调性;直线的斜率.

考点点评: 本题考查函数的恒成立问题,利用导数研究函数的单调性,直线的斜率,把握好恒成立的条件是解题的关键和难点.

1年前

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