问题 解答题

已知:函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的偶函数,当x∈[-1,0)时,f(x)=x3-ax(a为实数).

(1)当x∈(0,1]时,求f(x)的解析式;

(2)若a>3,试判断f(x)在(0,1]上的单调性,并证明你的结论;

(3)是否存在a,使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.

答案

(1)设x∈(0,1],则-x∈[-1,0),∴f(-x)=-x3+ax 

又∵f(x)是偶函数,f(-x)=f(x)

∴f(x)=-x3+ax,x∈(0,1]

(2)f′(x)=-3x2+a,

∵x∈(0,1]∴-3x2∈[-3,0),

又∵a>3∴a-3x2>0即f′(x)>0

∴f(x)在(0,1]上为增函数.

(3)当a>3时,f(x)在(0,1]上是增函数,

∴fmax=f(1)=a-1=1∴a=2,(不合题意,舍去)

当0≤a≤3时,f′(x)=a-3x2,令f′(x)=0,∴x=

a
3
如下表:

x(0,
a
3
a
3
a
3
,1)
f′(x)+0-
f(x)最大值
∴f(x)在x=
a
3
处取得最大值-(
a
3
)
3
+a
a
3
=1          

∴a=

3
27
4
<3∴x=
a
3
<1,满足条件

当a<0时,f′(x)=a-3x2<0

f(x)在(0,1]上单调递减,f(x)在(0,1]无最大值.

∴存在a=

3
27
4
,使f(x)在(0,1]上有最大值1.

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