问题 解答题
已知函数f(x)=x3-ax2-3x
(1)若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;
(2)若x=-
1
3
是f(x)的一个极值点,求f(x)在[1,a]上的最大值;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数b,使得函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,若存在,请求出实数b的取值范围;若不存在,试说明理由.
答案

(1)求导函数,可得f′(x)=3x2-2ax-3

∵f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,

∴f′(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,

即3x2-2ax-3≥0在区间[1,+∞)上恒成立,

则必有

a
3
≤1且f′(1)=-2a≥0,

∴a≤0(5分)

(2)依题意x=-

1
3
是f(x)的一个极值点,∴f′(-
1
3
)=0

1
3
+
2
3
a-3=0

∴a=4,∴f(x)=x3-4x2-3x(6分)

令f′(x)=3x2-8x-3=0,得x1=-

1
3
x2=3则

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

x1(1,3)3(3,4)4
f′(x)-0+
f(x)-6-18-12
∴f(x)在[1,4]上的最大值是f(1)=-6(10分)

(3)函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,

即方程x3-4x2-3x=bx恰有3个不等实根(12分)

∴x3-4x2-3x-bx=0恰有3个不等实根

∵x=0是其中一个根,

∴方程x2-4x-3-b=0有两个非零不等实根,

△=16+4(3+b)>0
-3-b≠0

∴b>-7,且b≠-3(14分)

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