已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).(1)要使f(x)在(0,2)上单调递增,试求a的取值范围;(2)当

2024-11-15 05:53:49
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回答1:

(1)f′(x)=-3x2+2ax,
由题设,当x∈(0,2)时,f′(x)≥0恒成立,即-3x2+2ax≥0恒成立,
∴2a≥3x恒成立,
∴2a≥6,
∴a≥3
(2)求导函数,可得f′(x)=-3x2+2ax=x(-3x+2a)
a<0时,当x∈(-∞,

2
3
a)时,f′(x)<0,x∈(
2
3
a
,0)时,f′(x)>0,x∈(0,+∞)时,f′(x)<0
∴函数在0处取得极大值,在
2
3
a
处取得极小值
∵函数满足y极大=1,y极小=-3,
∴f(0)=1,f(
2
3
a
)=-3
∴a=-3,b=1
∴f(x)=-x3-3x2+1
(3)当x∈(0,1]时,tanθ=f′(x)=-3x3+2ax
0≤θ≤
π
4
,∴0≤f'(x)≤1.
∴0≤-3x2+2ax≤1在x∈(0,1]恒成立,
由(1)知,当-3x2+2ax≥0时,a≥
3
2

由-3x2+2ax≤1得2a≤3x+
1
x
恒成立,
∵3x+
1
x
≥2
3
(当且仅当x=
3
3
时,取等号)
∴2a≤2
3

∴a≤
3

3
2
≤a≤
3