问题 解答题

已知函数f(x)=-x3+ax2-4(a∈R),f′(x)是f(x)的导函数.

(1)当a=2时,对于任意的m∈[-1,1],n∈[-1,1]求f(m)+f′(n)的最小值;

(2)若存在x0∈(0,+∞),使f(x0)>0求a的取值范围.

答案

(1)由题意知f(x)=-x3+2x2-4,f′(x)=-3x2+4x

令f′(x)=0,得x=0或

4
3

当x在[-1,1]上变化时,f(x),f′(x)随x的变化情况如下表:

∴对于m∈[-1,1],f(m)的最小值为f(0)=-4,

∵f′(x)=-3x2+4x的对称轴为x =

2
3
且抛物线开口向下

∴对于n∈[-1,1],f′(n)的最小值为f′(-1)=-7,

∴f(m)+f′(n)的最小值为-11.

(2)∵f′(x)=-3x(x-

2a
3

①若a≤0,当x>0,时f′(x)<0

∴f(x)在[0,+∞)上单调递减,又f(0)=-4,则当x>0时,f(x)<-4∴当a≤0时,不存在x0>0,使f(x0)>0

②若a>0,则当0<x<

2a
3
时,f′(x)>0,

当x>

2a
3
时,f′(x)<0从而f(x)在(0,
2
3
]上单调递增,在[
2a
3
,+∞)上单调递减,

∴当x∈(0,+∞)时,f(x)max=f(

2a
3
)=-
8a3
27
+
4a2
9
-4

根据题意,

4a3
27
-4>0,即a3>27,解得a>3

综上,a的取值范围是(3,+∞)

单项选择题
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