问题 解答题
已知函数f(x)=x3+
48
x
,x∈[-3,-1].
(Ⅰ)求f(x)的值域;
(Ⅱ)设a≥1,函数g(x)=x3-3a2x+14a-1,若对于任意x1∈[-3,-1],总存在x0∈[0,1],使得g(x0)=f(x1)成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)∵f(x)=x3+

48
x

∴f′(x)=3x2-

48
x2
=
3(x4-16)
x2

令f′(x)=0,结合x∈[-3,-1].解得 x=-2.----------(2分)

当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如右表:

x-3(-3,-2)-2(-2,-1)-1
f′(x)+0-
f(x)-43-32-49
所以,当x∈(-3,-2)时,f(x)是增函数;

当x∈(-2,-1)时,f(x)是减函数;

当x∈[-3,-1]时,f(x)的值域为[-49,-32].----------(4分)

(Ⅱ)∵g(x)=x3-3a2x+14a-1,

∴g′(x)=3x2-3a2

∵a≥1,

∴当x∈(0,1)时,g′(x)≤0,g(x)为减函数,

故g(x)∈[g(1),g(0)]=[-3a2+14a,14a-1].----------(7分)

若对于任意x1∈[-3,-1],总存在x0∈[0,1],使得g(x0)=f(x1)成立,则

[-3a2+14a,14a-1]⊃[-49,-32],

-3a2+14a≤-49,①
14a-1≥-32,②

解①式得 a≥7或a≤-

7
3

解②式得a≥-

31
14

故a的取值范围为a≥7.----------(10分)

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