问题 解答题
已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x(a∈R),f′(x)为f(x)的导数.
(I)当a=-3时证明y=f(x)在区间(-1,1)上不是单调函数.
(II)设g(x)=
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6
x-
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3
,是否存在实数a,对于任意的x1∈[-1,1]存在x2∈[0,2],使得f′(x1)+2ax1=g(x2)成立?若存在求出a的取值范围;若不存在说明理由.
答案

(1)当a=3时,f(x)=x3+4x2-3x,f(x)=3x2+8x-3,由f(x)=0,即3x2+8x-3=0,得x1=-3,x2=

1
3

-1<x<

1
3
时,f(x)<0,所以f(x)在(-1,
1
3
)上为减函数,在(
1
3
,1)上导数为正,函数为增函数,

所以,f(x)在(-1,1)上不是单调函数.

(2)因为g(x)=

19
6
x-
1
3
在[0,2]上为增函数,所以g(x)∈[-
1
3
,6].

令F(x)=f(x)+2ax=3x2+2(1-a)x-a(a+2)+2ax=3x2+2x-a2-2a

若存在实数a,对于任意的x1∈[-1,1]存在x2∈[0,2],使得f'(x1)+2ax1=g(x2)成立,则对任意x∈[-1,1],有F(x)min≥-

1
3
,F(x)max≤6.

对于函数F(x)=3x2+2x-a2-2a,F(x)min=F(-

1
3
)=3×(-
1
3
)2+2×(-
1
3
)-a2-2a
=-a2-2a-
1
3
,F(x)max=5-a2-2a.

联立

-a2-2a-
1
3
≥-
1
3
5-a2-2a≤6
解得:-2≤a≤0.

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