问题 解答题
已知函数f(x)=-x3+
1
2
ax2+b

(1)若y=f(x)在x=1处的极值为
5
2
,求y=f(x)的解析式并确定其单调区间;
(2)当x∈(0,1]时,若y=f(x)的图象上任意一点处的切线的倾斜角为θ,求当0≤θ≤
π
4
时a的取值范围.
答案

(1)f′(x)=-3x2+ax,由题意知

f/(1)=0
f(1)=
5
2

-3+a=0
-1+
1
2
a+b=
5
2
⇒a=3,b=2,

f(x)=-x3+

3
2
x2+2

∴f′(x)=-3x2+3x=-3x(x-1),可得函数的单调性如下表

x(-∞,0)0(0,1)1(1,+∞)
f′(x)-0+0-
f(x)递减递增递减
∴f(x)的递增区间为(0,1),递减区间为(-∞,0)及(1,+∞)

(2)∵tanθ=-3x2+ax,

∴0≤-3x2+ax≤1在x∈(0,1]上恒成立,

当0≤-3x2+ax时,可得a≥3x,∴a≥3

当-3x2+ax≤1时,a≤

1
x
+3x,

1
x
+3x≥2
3
(当且仅当x=
3
3
时取等号),∴a≤2
3

综合得3≤a≤2

3

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