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已知函数f(x)=ax3+bx2+(b-a)x(a b是不同时为零的常数) 其导函数为f′(x).

时间:2024-09-03 13:16:52

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已知函数f(x)=ax3+bx2+(b-a)x(a b是不同时为零的常数) 其导函数为f′(x).

问题补充:

已知函数f(x)=ax3+bx2+(b-a)x(a,b是不同时为零的常数),其导函数为f′(x).

(1)当a=时,若不等式f′(x)>-对任意x∈R恒成立,求b的取值范围;

(2)求证:函数y=f′(x)在(-1,0)内至少存在一个零点;

(3)若函数f(x)为奇函数,且在x=1处的切线垂直于直线x+2y-3=0,关于x的方程f(x)=-t在[-1,t](t>-1)上有且只有一个实数根,求实数t的取值范围.

答案:

解:(1)当a=时,f′(x)=x2+2bx+b-,…(1分)

依题意f′(x)>-

即x2+2bx+b>0恒成立

∴△=4b2-4b<0,解得0<b<1

所以b的取值范围是(0,1)…(4分)

(2)因为f′(x)=3ax2+2bx+(b-a),

∴f′(0)=b-a,f(-1)=2a-b,f′(-)=.

由于a,b不同时为零,所以f′(-)?f′(-1)<0,故结论成立.

(3)因为f(x)=ax3+bx2+(b-a)x为奇函数,所以b=0,所以f(x)=ax3-ax,

又f(x)在x=1处的切线垂直于直线x+2y-3=0.

所以a=1,即f(x)=x3-x.因为f′(x)=3(x-)(x+)

所以f(x)在(-∞,-),( ,+∞)上是増函数,

在[-,]上是减函数,由f(x)=0解得x=±1,x=0,

如图所示,①当-1<t≤-时,f(t)≥-t≥0,即t3-t≥-,解得-≤t≤0或t≥-;

②当-<t<0时,f(t)>-t≥0,解得-<t<0;

③当t=0时,显然不成立;

④当0<t≤时,f(t)≤-t<0,即t3-t≤-,解得0<t≤;

⑤当t>时,f(t)<-t<0,故 <t<.

⑥当t>1时,-=f∴t=.

所以,所求t的取值范围是-≤t<0或0<t<或t=.

解析分析:(1)当a=时,f′(x)=x2+2bx+b-,依题意f′(x)>-即x2+2bx+b>0恒成立,由二次函数的性质,分类讨论可得

已知函数f(x)=ax3+bx2+(b-a)x(a b是不同时为零的常数) 其导函数为f′(x).(1)当a=时 若不等式f′(x)>-对任意x∈R恒成立 求b的取值

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