问题
解答题
已知函数f(x)=x3+
(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 | 增 | -32 | 减 | -49 |
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],
即-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)