已知函数f(x)=﹣x3+ax2﹣4.(1)若f(x)在处取得极值,求实数a的值;(2)在(Ⅰ)的条件下,若关于x的方程f(x)=m在[﹣1,1]上恰有两个不同的实数根,求实数m的取值范围;(3)若存

题目简介

已知函数f(x)=﹣x3+ax2﹣4.(1)若f(x)在处取得极值,求实数a的值;(2)在(Ⅰ)的条件下,若关于x的方程f(x)=m在[﹣1,1]上恰有两个不同的实数根,求实数m的取值范围;(3)若存

题目详情

已知函数f(x)=﹣x3+ax2﹣4.
(1) 若f(x)在处取得极值,求实数a的值;
(2) 在(Ⅰ)的条件下,若关于x的方程f(x)=m在[﹣1,1]上恰有两个不同的实数根,求实数m的取值范围;
(3) 若存在x0∈(0,+∞),使得不等式f(x0)>0成立,求实数a的取值范围.
题型:解答题难度:偏难来源:四川省月考题

答案

(1)f'(x)=﹣3x2+2ax,
由题意得,解得a=2,
经检验满足条件.
(2)由(1)知f(x)=﹣x3+2x2﹣4,f'(x)=﹣3x2+4x,
令f'(x)=0,则x1=0,(舍去).
f'(x),f(x)的变化情况如下表:

∴f(x)在(﹣1,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,
∴f(x)极小值=f(0)=﹣4,
如图构造f(x)在[﹣1,1]上的图象.

又关于x的方程f(x)=m在[﹣1,1]上恰有两个不同的实数根,
则﹣4<m≦3,即m的取值范围是(﹣4,﹣3].
(3)解法一:因存在x0∈(0,+∞),使得不等式f(x0)>0成立,
故只需要f(x)的最大值f(x)max>0即可,
∴f(x)=﹣x3+ax2﹣4,
∴.
①若a≦0,则当x>0时,f'(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)单调递减.
∵f(0)=﹣4<0,∴当x>0时,f(x)<﹣4<0,
∴当a≦0时,不存在x0∈(0,+∞),使得不等式f(x0)>0成立.
②当a>0时f(x),f'(x)随x的变化情况如下表:

∴当x∈(0,+∞)时,
得a>3.
综上得a>3,即a的取值范围是(3,+∞).
解法二:根据题意,只需要不等式f(x)>0在(0,+∞)上有解即可,
即﹣x3+ax2﹣4>0在(0,+∞)上有解.
即不等式在(0,+∞)上有解即可.
,只需要a>g(x)min

当且仅当,即x=2时“=”成立.
故a>3,即a的取值范围是(3,+∞)。

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