问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-ax+b
,其中实数a,b是常数.
(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

1
3
-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.

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)=

1
3
x3-ax,f(x)=x2-a.

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)=-

1
3
+a;

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)=

1
3
-a.

(Ⅲ)当a=1时,f(x)=

1
3
x3-x+b,∴f(x)=x2-1,当x∈(0,1]时,f(x)<0;当x∈(1,2]时,f(x)>0.

∴f(x)在(0,1)上单调递减;在(1,2)上单调递增,即f(x)min=f(1)=-

2
3
+b.

又∵f(0)=b,f(2)=

2
3
+b>f(0),当x∈[0,2]时,f(x)∈[-
2
3
+b,
2
3
+b]

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[-

2
3
+b,
2
3
+b]⊆[-1,3].

-

2
3
+b≥-1且
2
3
+b≤3
,解得-
1
3
≤b≤
7
3

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