已知函数f(x)=ln(2ax+1)+x33-x2-2ax(a∈R),

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  • 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.