问题 填空题
已知f(x)=x3,g(x)=-x2+x-
2
9
a,若存在x0∈[-1,
a
3
](a>0),使得f(x0)<g(x0),则实数a的取值范围是______.
答案

由题意,存在x0∈[-1,

a
3
](a>0),使得f(x0)<g(x0),转化为存在x∈[-1,
a
3
](a>0),使得(f(x)-g(x))min<0即可,

令h(x)=f(x)-g(x)=x3+x2-x+

2
9
a,则h′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1)

令h′(x)>0解得x<-1或x>

1
3
,即h(x)在区间(-∞,-1)与(
1
3
,+∞)上是增函数,在(-1,
1
3
)上是减函数

又x0∈[-1,

a
3
](a>0),

当a≤1时,h(x)在区间[-1,

a
3
]上是减函数,最小值为h(
a
3
)=
a3
27
+
a2
9
-
a
3
+
2a
9
=
a3
27
+
a2
9
-
a
9

令h(

a
3
)<0,解得
-3-
15​
2
<a<
-3+
15​
2
,故0<a<
-3+
15​
2
符合要求

当a>1时,h(x)在区间[-1,

1
3
]减,在[
1
3
a
3
]上是增函数,故最小值为h(
1
3
)=
1
27
+
1
9
-
1
3
+
2
9
a

h(

1
3
)<0,解得a<
5
2
,故1<a<
5
2

综上知,符合条件的参数a的取值范围是0<a<

-3+
15​
2
或1<a<
5
2

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