设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.

1个回答

  • 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.