问题
解答题
已知函数f(x)=
(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=-
,x2=a
,a
当0<a<1时,
<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.a
所以f(x)在x=
处取得最小值f(a
)=1-a
.2a a 3
当a≥1时,
≥1,x∈(0,1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减a
所以f(x)在x=1处取得最小值f(1)=
-a.4 3
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=
处取得最小值f(a
)=1-a
.2a a 3
当a≥1时,f(x)在x=1处取得最小值f(1)=
-a.4 3
(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.