设函数f(x)=a3x3−32x2+(a+1)x+1,其中a为实数.

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  • 解题思路:(Ⅰ)f′(x)=ax2-3x+(a+1),利用函数f(x)在x=1时取得极值,由f′(1)=0,及可求得a的值;

    (Ⅱ)f′(x)>2x2-x-a+1⇒(a-1)x2-2x+2a>0,构造函数g(x)=(a-1)x2-2x+2a,对x2的系数分类讨论,利用g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立,即可求得实数a的取值范围.

    (Ⅰ)f′(x)=ax2-3x+(a+1),

    由于函数f(x)在x=1时取得极值,

    所以f′(1)=0,即a-3+a+1=0,

    ∴a=1.

    (Ⅱ)由题设知:ax2-3x+(a+1)>x2-x-a+1,对任意x∈[0,1]都成立,

    即(a-1)x2-2x+2a>0对任意x∈[0,1]都成立,

    令g(x)=(a-1)x2-2x+2a,

    ①当a=1时,由g(x)>0解得x<1,显然x=1时不成立,故a≠1;

    ②当a-1<0,即a<1时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向下,g(x)的对称轴为x=-[−2

    2(a−1)=

    1/a−1]<0,

    ∴g(x)=(a-1)x2-2x+2a在[0,1]上单调递减,

    ∴g(x)>0⇔g(1)=(a-1)-2+2a>0,解得a>1,与a<1矛盾,故a<1不符合题意;

    ③当a-1>0,即a>1时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向上,g(x)的对称轴为x=-[−2

    2(a−1)=

    1/a−1]>0,

    若0<[1/a−1]≤1,即a≥2时,g(x)min=g([1/a−1])=2a-[1/a−1]>0⇒a>

    1+

    3

    2或a<

    1−

    3

    2,

    ∴a≥2;

    若[1/a−1]>1,即[2−a/a−1]>0⇒1<a<2时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向上,

    ∴g(x)>0⇔g(1)=(a-1)-2+2a>0,解得a>1,又1<a<2,

    ∴1<a<2.

    综上所述,a>1.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的极值,考查函数恒成立问题,突出考查构造函数思想、分类讨论思想、等价转化思想的综合运用,属于难题.