问题 解答题
已知函数f(x)=x4-x3+ax2-1在区间(0,2)单调递减,在区间(2,3)单调递增.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)已知函数g(x)=3x3-(9-b)x2-1(b<-
1
2
)
,求证:g(x)与函数f(x)的图象恰有1个交点.
答案

(Ⅰ)求导函数可得f′(x)=4x3-3x2+2ax

∵函数f(x)=x4-x3+ax2-1在区间(0,2)单调递减,在区间(2,3)单调递增.

∴函数在x=2处取得极值

∴f′(2)=0,即32-12+4a=0,∴a=-5

(Ⅱ)证明:令F(x)=f(x)-g(x)=x4-4x3+(4-b)x2,则F′(x)=4x3-12x2+2(4-b)x,

令F′(x)=0,即4x3-12x2+2(4-b)x=0,∴x=0或2x2-6x+(4-b)x=0

∵b<-

1
2

∴2x2-6x+(4-b)x=0的判别式△=4(1+2b)<0,

∴当x∈(-∞,0)时,F′(x)<0;x∈(0,+∞)时,F′(x)>0;

∴x=0时,函数F(x)取得极小值,且F(x)≥F(0)=0,即f(x)≥g(x)恒成立

∴F(x)=0只有一个实数解

∴g(x)与函数f(x)的图象恰有1个交点.

单项选择题
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