解题思路:(I)
f(x)=
x
2
+ax+1
x−1
(a≠−2)
=x-1+[a+2/x−1]+a+2,由y=x+[a+2/x](a≠2)的图象有一个唯一的对称中心(0,0),f(x)的对称中心是(b,1),能求出a.
(II)由a=-1,b=1,知f(x)=
x
2
−x+1
x−1
.
f
′
(x)=
(2x−1)(x−1)−(
x
2
−x+1)
(x−1
)
2
=
x(x−2)
(x−1
)
2
,由此能求出函数f(x)的单调区间.
(Ⅲ)由g(x)=x3-3c2x-2c(c≤-1),得g′(x)=3x2-3c2=3(x2-c2),由对任意x1∈[2,4],总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立推导出-2c
≤3<
13
3
≤3
c
2
−2c−1
,其中c≤-1.由此能求出c的取值范围.
(I)∵f(x)=
x2+ax+1
x−1(a≠−2)
=
(x−1)2+(a+2)x
x−1
=x-1+[a+2/x−1]+a+2,
∵y=x+[a+2/x],(a≠2)的图象有一个唯一的对称中心(0,0),
∴f(x)有唯一一个对称中心(1,a+2),
∵f(x)的对称中心是(b,1),∴a=-1,b=1.
故a=-1.
(II)∵a=-1,b=1,∴f(x)=
x2−x+1
x−1.
∴f′(x)=
(2x−1)(x−1)−(x2−x+1)
(x−1)2=
x(x−2)
(x−1)2,
列表讨论:
x (-∞,0) 0 (0,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞)
f′(x) + 0 - 不存在 - 0 +
f(x) ↑ -1 ↓ 不存在 ↓ 3 ↑∴函数f(x)的增区间为(-∞,0)和(2,+∞),减区间为(0,1)和(1,2).
(Ⅲ)由g(x)=x3-3c2x-2c(c≤-1),得
g′(x)=3x2-3c2=3(x2-c2),
当x2∈[-1,0]时,g′(x2)≤0,
∴g(x2)∈[g(0),g(-1)].即g(x2)∈(-2c,-2c-1),
∵f(x)在[2,4]上是增区数,f(2)=3,f(4)=[13/3],
∴f(x1)∈[3,
13
3].
∵任意x1∈[2,4],总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立,
∴-2c≤3<
13
3≤3c2−2c−1,其中c≤-1.
∴
−2c≤3
c≤−1
3c2−2c−
16
3≥0,解得−
3
2≤c≤
1−
17
3.
故c的取值范围是[-[3/2],
1−
17
3].
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查函数的对称中心的应用,考查函数的单调区间的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意导数性质、等价转化思想、分类讨论思想的合理运用.