问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)已知a∈{0,1,2},b∈{0,1,2},求事件A:“f(1)≥0”发生的概率; (Ⅱ)若f(x)是R上的奇函数,g(a)是f(x)在区间[-1,1]上的最小值,求当|a|≥1时g(a)的解析式; (Ⅲ)记y=f(x)的导函数为f′(x),则当a=1时,对任意x1∈[0,2],总存在x2∈[0,2]使得f(x1)=f′(x2),求实数b的取值范围. |
答案
(Ⅰ)由已知a∈{0,1,2},b∈{0,1,2},可知:共有3×3=9个函数,即基本事件的总数为9个.
若f(1)≥0,得到
-a+b≥0,即a≤b+1 3
:①当a=0时,b=0,1,2都满足;②当a=1时,b=1,2满足;③当a=2时,b=2满足.1 3
故满足:“f(1)≥0”的事件A包括6个基本事件,故P(A)=
=6 9
.2 3
(II)∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0=b,
∴f(x)=
x3-ax,f′(x)=x2-a.1 3
①当a≤-1时,f′(x)≥0,∴函数f(x)在区间[-1,1]上单调递增,∴g(a)=f(-1)=-
+a;1 3
②当a≥1时,∵x∈[-1,1],∴f′(x)=x2-a≤0,
∴函数f(x)在区间[-1,1]上单调递减,∴g(a)=f(1)=
-a.1 3
(Ⅲ)当a=1时,f(x)=
x3-x+b,∴f′(x)=x2-1,当x∈(0,1]时,f′(x)<0;当x∈(1,2]时,f′(x)>0.1 3
∴f(x)在(0,1)上单调递减;在(1,2)上单调递增,即f(x)min=f(1)=-
+b.2 3
又∵f(0)=b,f(2)=
+b>f(0),当x∈[0,2]时,f(x)∈[-2 3
+b,2 3
+b].2 3
而f′(x)=x2-1在[0,2]上单调递增,f'(x)∈[-1,3],
且 对任意x1∈[0,2],总存在x2∈[0,2]使得f(x1)=f'(x2),
∴f(x)的值域⊆f′(x)的值域,即[-
+b,2 3
+b]⊆[-1,3].2 3
∴-
+b≥-1且2 3
+b≤3,解得-2 3
≤b≤1 3 7 3