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已知函数f(x)=ax3+x2-ax,其中常数a∈R,x∈R. (1)若函数f(...

已知函数f(x)=ax3+x2-ax,其中常数a∈R,x∈R.
(1)若函数f(x)在区间(1,2)上不是单调函数,试求a的取值范围;
(2)如果存在a∈(-∞,-1],使函数h(x)=f(x)+f′(x),x∈[-1,b](b>-1),在x=-1处取得最小值,试求b的最大值.
(1)由f′(x)=3ax2+2x-a=0,得.令,则,由此能求出a的范围. (2)由h(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a,知h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立,令ϕ(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a),由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线,故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得.由此能求出b的最大值. 【解析】 (1)由f′(x)=3ax2+2x-a=0, 得, 令, 则, 所以在区间(1,2)上递增,其值域为, 所以a的范围是. (2)h(x)=ax3+(3a+1)x2+(2-a)x-a, 据题知,h(x)≥h(-1)在区间[-1,b]上恒成立, 即:(x+1)(ax2+(2a+1)x+(1-3a))≥0…① 当x=-1时,不等式①成立; 当-1<x≤b时,不等式①可化为ax2+(2a+1)x+(1-3a)≥0…② 令ϕ(x)=ax2+(2a+1)x+(1-3a), 由a∈(-∞,-1]知其图象是开口向下的抛物线, 故它在闭区间的最小值必在区间端点处取得. 又ϕ(-1)=-4a>0,故不等式②成立的充要条件是ϕ(b)≥0, 整理得:在a∈(-∞,-1]上有解, 所以, 解得, 所以b的最大值为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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