问题 解答题

已知函数f(x)=x3+3ax-1,g(x)=f′(x)-ax-5,其中f′(x)是的f(x)的导函数.

(Ⅰ)对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0,求实数x的取值范围;

(Ⅱ)设a=-m2,当实数m在什么范围内变化时,函数y=f(x)的图象与直线y=3只有一个公共点.

答案

(Ⅰ)由题意g(x)=3x2-ax+3a-5

令φ(x)=(3-x)a+3x2-5,-1≤a≤1

对-1≤a≤1,恒有g(x)<0,即φ(a)<0

φ(1)<0
φ(-1)<0
3x2-x-2<0
3x2+x-8<0

解得-

2
3
<x<1

x∈(-

2
3
,1)时,对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0

(Ⅱ)f′(x)=3x2-3m2

①当m=0时,f(x)=x3-1的图象与直线y=3只有一个公共点

②当m≠0时,f(x)极小=f(|x|)=-2m2|m|-1<-1

又∵f(x)的值域是R,且在(|m|,+∞)上单调递增

∴当x>|m|时函数y=f(x)的图象与直线y=3只有一个公共点.

当x<|m|时,恒有f(x)≤f(-|m|)

由题意得f(-|m|)<3

即2m2|m|-1=2|m|3-1<3

解得m∈(-

32
,0)∪(0,
32
)

综上,m的取值范围是(-

32
32
)

单项选择题
单项选择题