问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; (Ⅱ)若方程f(x)=0恰有三个不同的实根,求实数a的取值范围; (Ⅲ)已知不等式f'(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立,求实数x的取值范围. |
答案
(Ⅰ)a=1时,f(x)=
x3-1 3
x2-2x+1,f′(x)=x2-x-2,f(0)=1,f'(0)=-2,1 2
所以切线方程为y-1=-2x,即2x+y-1=0.…3
(Ⅱ)∵f'(x)=x2-ax-2a2,令x2-ax-2a2=0得x=-a或x=2a.
于是f'(x)>0得x<-a或x>2a,f'(x)<0得-a<x<2a.
所以x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=
a3+1;7 6
x=2a时,f(x)取得极小值f(2a)=-
a3+1.…210 3
要使方程f(x)=0恰有三个不同的实根,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,
所以
,解之得a>
a3+1>07 6 -
a3+1<010 3
=3 3 10
.…23 300 10
(Ⅲ)要使f'(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立,
即x2-ax-2a2<x2-x+1,∴(1-a)x<2a2+1.
∵a∈(1,+∞),
∴1-a<0,于是x>
对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于2a2+1 1-a
的最大值.2a2+1 1-a
∵
=-[2(a-1)+2a2+1 1-a
+4]≤-(23 a-1
+4),6
当2(a-1)=
,即a=1+3 a-1
时取等号.6 2
故x>(
)max=-(4+22a2+1 1-a
).…56