已知函数f(x)=ax3+x2-ax,其中a∈R,x∈R.

1个回答

  • 解题思路:(1)求导数,求出切线斜率,切点坐标,即可求函数f(x)在x=1处的切线方程;(2)若函数f(x)在区间(1,2)上不是单调函数,则3ax2+2x-a=0在区间(1,2)上有解,分离参数,求值域,即可得出结论;(3)由h(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a,知h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立,令ϕ(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a),由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线,故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得,从而可得φ(b)≥0,由此能求出b的最大值.

    (1)当a=1时,f(x)=x3+x2-x,∴f′(x)=3x2+2x-1,

    x=1时,f′(1)=4,f(1)=1,

    ∴函数f(x)在x=1处的切线方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0;

    (2)∵f(x)=ax3+x2-ax,∴f′(x)=3ax2+2x-a

    ∵函数f(x)在区间(1,2)上不是单调函数,

    ∴3ax2+2x-a=0在区间(1,2)上有解,

    由3ax2+2x-a=0,可得a=[2x

    1−3x2,则a′=

    2+6x2

    (1−3x2)2>0,

    ∴a=

    2x

    1−3x2在区间(1,2)上单调递增,

    ∴a∈(-1,-

    4/11]);

    (3)由题意,g(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a,

    据题知,h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立,

    即:(x+1)(ax2+(2a+1)x+(1-3a))≥0…①

    当x=-1时,不等式①成立;

    当-1<x≤b时,不等式①可化为ax2+(2a+1)x+(1-3a)≥0…②

    令φ(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a),由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线,

    故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得.

    又φ(-1)=-4a>0,故不等式②成立的充要条件是φ(b)≥0,

    整理得:

    b2+2b−3

    b+1≤-[1/a]在a∈(-∞,-1]上有解,

    b2+2b−3

    b+1≤1,

    ∴-1<b≤

    17−1

    2,

    ∴实数b的最大值为

    17−1

    2.

    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;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查导数的几何意义,考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,考查了有关不等式恒成立的问题,对于恒成立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法求解,属于中档题.