问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-ax+1

(Ⅰ)若x=1时,f(x)取得极值,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)在[0,1]上的最小值;
(Ⅲ)若对任意m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,求a的取值范围.
答案

(I)∵f'(x)=x2-a,

当x=1时,f(x)取得极值,∴f'(1)=1-a=0,a=1.

又当x∈(-1,1)时,f'(x)<0,x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,

∴f(x)在x=1处取得极小值,即a=1符合题意            

(II) 当a≤0时,f'(x)>0对x∈(0,1]成立,

∴f(x)在(0,1]上单调递增,f(x)在x=0处取最小值f(0)=1.

当a>0时,令f'(x)=x2-a=0,x1=-

a
x2=
a

当0<a<1时,

a
<1,当x∈(0,
a
)
时,f'(x)<0,f(x)单调递减,x∈(
a
,1)
时,f'(x)>0,f(x)单调递增.

所以f(x)在x=

a
处取得最小值f(
a
)=1-
2a
a
3

当a≥1时,

a
≥1,x∈(0,1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减

所以f(x)在x=1处取得最小值f(1)=

4
3
-a.

综上所述:

当a≤0时,f(x)在x=0处取最小值f(0)=1.

当0<a<1时,f(x)在x=

a
处取得最小值f(
a
)=1-
2a
a
3

当a≥1时,f(x)在x=1处取得最小值f(1)=

4
3
-a.

(III)因为∀m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,

所以f'(x)=x2-a≠-1对x∈R成立,

只要f'(x)=x2-a的最小值大于-1即可,

而f'(x)=x2-a的最小值为f(0)=-a

所以-a>-1,即a<1.

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