解题思路:(Ⅰ)y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,等价于f′(x)=x[2ax2+(1−4a)x−(4a2+2)]2ax+1≥0在[3,+∞)上恒成立,分类讨论,当a≠0时,由函数f(x)的定义域可知,必须有2ax+1>0对x≥3恒成立,故只能a>0,所以2ax2+(1-4a)x-(4a2+2)≥0在[3,+∞)上恒成立,构造函数g(x)=2ax2+(1-4a)x-(4a2+2),要使g(x)≥0在[3,+∞)上恒成立,只要g(3)≥0即可,从而可求实数a的取值范围;(Ⅱ)当a=-12时,方程f(1-x)=(1−x)33+bx有实根,等价于b=xlnx+x2-x3在(0,+∞)上有解,即求g(x)=xlnx+x2-x3的值域.构造h(x)=lnx+x-x2(x>0),证明h(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数,即可得出结论.
(I)因为函数y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,
所以f′(x)=
x[2ax2+(1−4a)x−(4a2+2)]
2ax+1≥0在[3,+∞)上恒成立
当a=0时,f′(x)=x(x-2)≥0在[3,+∞)上恒成立,
所以y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,故a=0符合题意
当a≠0时,由函数f(x)的定义域可知,必须有2ax+1>0对x≥3恒成立,故只能a>0,
所以2ax2+(1-4a)x-(4a2+2)≥0在[3,+∞)上恒成立
令函数g(x)=2ax2+(1-4a)x-(4a2+2),其对称轴为x=1-[1/4a],
因为a>0,所以1-[1/4a]<1,
要使g(x)≥0在[3,+∞)上恒成立,只要g(3)≥0即可,
即g(3)=-4a2+6a+1≥0,
所以
3−
13
4≤a≤
3+
13
4,
因为a>0,所以0<a≤
3+
13
4,
综上所述,a的取值范围为[0,
3+
13
4];
(Ⅱ)当a=-[1/2]时,方程f(1-x)=
(1−x)3
3+[b/x]有实根,等价于b=xlnx+x2-x3在(0,+∞)上有解,
即求g(x)=xlnx+x2-x3的值域.
令h(x)=lnx+x-x2(x>0),则h′(x)=
(2x+1)(1−x)
x,
∴0<x<1时,h′(x)>0,从而h(x)在(0,1)上为增函数,
当x>1时h′(x)<0,从而h(x)在(1,+∞)上为减函数,
∴h(x)≤h(1)=0,
∵x>0,
∴b=xh(x)≤0,
∴x=1时,b取得最大值0.
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,构建函数是关键,也是难点.