解题思路:(1)求导函数,令f'(x)<0,结合a<0,可得函数单调递减区间;
(2)设在点A(x1,x13+2)、B(x2,x23+2)处切线的交点位于直线x=2上一点P(2,t),求出切线方程,代入点P的坐标,两方程相减,借助于基本不等式,即可证得A、B 两点的横坐标之和小于4;
(3)先确定0<a<2,再求导函数,确定函数的单调性与最小值,进而可确定正实数a的取值范围.
(1)f'(x)=3x2+2ax-a2=3(x+a)(x-[a/3])
令f'(x)<0,∵a<0,∴[a/3<x<−a
∴函数单调递减区间[
a
3],-a];
(2)证明:当a=0时,f(x)=x3+2
设在点A(x1,x13+2)、B(x2,x23+2)处切线的交点位于直线x=2上一点P(2,t),
∵y′=3x2,∴在点A处的切线斜率为k=3x12
∴在A处的切线方程为y-(x13+2)=3x12((x-x1)
∵切线过点P,∴t-(x13+2)=3x12((2-x1)
∴2x13−6x12+(t−2)=0①
同理2x23−6x22+(t−2)=0②
①-②可得2(x13−x23)−6(x12−x22)=0
∵x1≠x2,∴(x1+x2)2−x1x2−3(x1+x2)=0
∵x1≠x2,∴x1x2<(
x1+x2
2)2
∴(x1+x2)2−(
x1+x2
2)2−3(x1+x2)<0
∴0<x1+x2<4
∴A、B 两点的横坐标之和小于4;
(3)由题设知,f(0)<f(1)+f(1),即2<2(-a2+a+3),∴-1<a<2
∵a>0,∴0<a<2
∵f′(x)=3(x+a)(x−
a
3)
∴x∈(0,
a
3)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(
a
3,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增
∴当x=
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查导数的几何意义,考查存在性问题的研究,正确求导是关键.